UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT
BIANCA HARUMI YAMAGUTI GARCIA
ANÁLISE COMPARATIVA DE PERDAS DE ÁGUA NOS SISTEMAS
DE ABASTECIMENTO DAS CIDADES DE SANTA CARMEM (MT) E
VERA (MT)
SINOP - MT
2016/2
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT
BIANCA HARUMI YAMAGUTI GARCIA
ANÁLISE COMPARATIVA DE PERDAS DE ÁGUA NOS SISTEMAS
DE ABASTECIMENTO DAS CIDADES DE SANTA CARMEM (MT) E
VERA (MT)
Projeto de Pesquisa apresentado à Banca Examinadora do Curso de Engenharia Civil – UNEMAT, Campus Universitário de Sinop-MT, como pré-requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.
Prof. Orientador: Dr. Rogério Dias Dalla Riva
SINOP - MT
2016/2
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Parcela das perdas de água em relação ao volume que entra no sistema
...17
Tabela 2 – Perdas aparentes: origens e magnitude ...15
Tabela 3 – Perdas reais por subsistemas: origens e magnitudes ...16
Tabela 4 – Características principais de perdas reais e aparentes...17
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Custo total decorrente de perdas de água...13 Figura 2 – Evolução do índice de perdas na distribuição de água por macrorregião e
LISTA DE ABREVIATURAS
ABES – Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental COPASA – Companhia de Saneamento de Minas Gerais
DSAE – Diagnóstico dos Serviços de Água e Esgoto
FUNDACE – Fundação para Pesquisa e Desenvolvimento da Administração, Contabilidade e Economia
IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
IBNET – International Benchmarking Network for Water and Sanitation Utilities IWA – International Water Association
PLANSAB – Plano de Saneamento Básico PPP – Parceria Público-Privada
SABESP – Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo SANASA – Sociedade de Abastecimento de Água e Saneamento S/A SNIS – Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento
DADOS DE IDENTIFICAÇÃO
1. Título: Análise Comparativa de perdas de água nos sistemas de
abastecimento nas cidades de Santa Carmem (MT) e Vera (MT)
2. Tema: Saneamento Básico
3. Delimitação do Tema: Comparação entre perdas de água em dois sistemas
de abastecimento de água
4. Proponente (s): Bianca Harumi Yamaguti Garcia 5. Orientador (a): Rogério Dias Dalla Riva
6. Estabelecimento de Ensino: UNEMAT – Universidade do Estado do Mato
Grosso
7. Público Alvo: Alunos, Docentes, Profissionais da área de saneamento,
Pesquisadores e População
8. Localização: Avenida dos Ingás, nº 3001, Centro – Sinop – MT, CEP
78550-000
SUMÁRIO
LISTA DE TABELAS ... I LISTA DE FIGURAS ... II LISTA DE ABREVIATURAS ... III DADOS DE IDENTIFICAÇÃO ... IV 1 INTRODUÇÃO ... 6 2 PROBLEMATIZAÇÃO ... 8 3 JUSTIFICATIVA... 9 4 OBJETIVOS ... 10 4.1 OBJETIVO GERAL ... 10 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 10 5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 11
5.1 PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO ... 11
5.1.1 TIPOS DE PERDAS ... 12
5.2 ÍNDICES DE PERDA DE ÁGUA ... 16
5.3 LIMITES ECONÔMICOS E LIMITES TÉCNICOS DO CONTROLE DE PERDAS...17
6 METODOLOGIA ... 21
6.1 INDICADORES DE CONTROLE DEPERDAS DE ÁGUA ... 21
6.1.1 Indicador Percentual de Perda Medida ... 21
6.1.2 Indicador Técnico de Perdas Reais – ITPR ... 22
6.1.3 Média de Perdas Reais Inevitáveis – MPRI ... 22
6.1.4 Índice de Vazamento na Infraestrutura – IVI ... 23
6.1.5 Potencial de Recuperação de Perdas Reais – PRPR... 23
6.2 ANÁLISE DOS RESULTADOS ... 24
6.2.1 Métodos de detecção de perdas ... 24
7 CRONOGRAMA ... 25
¹ OSistema Cantareiraé o maior dos sistemas administrados pelaSabesp, destinado a captação e tratamento deáguapara aGrande São Pauloe um dos maiores do mundo, sendo utilizado para abastecer 8,8 milhões de clientes da companhia. Seu volume de armazenamento é de 990 milhões de m³ e sua vazão é de 33,0 m³/s.
1 INTRODUÇÃO
O Brasil tem grande deficiência na prestação de serviços nas áreas de água e esgoto. Os investimentos na área de saneamento nas cidades brasileiras são muito inferiores ao desejado ou até mesmo inexistentes, gerando assim um descontrole na fiscalização, e dificultando o estudo e análise dos mesmos.
CAMARGO (2015) relata que em todo o mundo ocorrem perdas no processo de distribuição de água. Na Alemanha e no Japão, este desperdício é de aproximadamente 8%. Em outros países europeus, a média fica entre 15% e 25%. Em Tóquio, que recorreu a um grande investimento e comprometimento governamental, as perdas com água são de apenas 2%. O Instituto Trata Brasil (2013) estima que aproximadamente 37% da água produzida é perdida no Brasil, e o percentual é ainda mais elevado nos estados do Amapá (76%) e Amazonas (72%). O desperdício se torna expressivo de tal maneira, que é equivalente a seis sistemas Cantareira¹ por ano. Quanto à perda de receita, perde-se R$ 8 bilhões por ano com desperdício de água.
WERDINE (2002) afirma que o setor de saneamento básico nunca ocupou tanto espaço na imprensa nacional quanto nesta última década. Um dos temas abordados neste setor são as perdas ocorridas nos sistemas de abastecimento de água potável. Estes volumes de água não faturados trazem carência não somente para o seu sistema primordial, mas também para o sistema energético. A noção do uso admissível da água tem que ser disseminada para se alcançar a ideal sustentabilidade.
Diferentemente da maioria das cidades brasileiras, dois municípios do interior de São Paulo chamam a atenção pelo modelo adotado na redução de perdas de água. As cidades de Campinas e Limeira, ambas localizadas no interior paulista, chegam a atingir percentuais de perdas comparados a padrões internacionais, de aproximadamente de 15,56% e 17,34%, respectivamente. Percebemos que em ambos os casos, as duas cidades já vêm de um investimento de 20 anos em tecnologia e modernização na rede, acompanhadas de boas gestões nos setores e
priorizadas por investimentos particulares e parcerias, entre elas com o Banco Mundial, que inclui como uma de suas metas a redução das perdas de água.
Dentro deste contexto, o trabalho a seguir propõe o estudo das perdas de água no sistema de abastecimento de duas cidades do norte do Estado de Mato Grosso, Santa Carmem e Vera, visando comparar o comportamento dos sistemas no intuito de subsidiar políticas de redução de perda de água na rede.
2 PROBLEMATIZAÇÃO
A perda de água potável gera uma preocupação tanto da população quanto do poder público. Ligações clandestinas, tubulações desgastadas e com patologias e vazamentos desenfreados têm afetado a salubridade da água que chega na casa do consumidor e garantindo para o Brasil a 20ª posição em um ranking de 43 países das nações que mais perdem água no mundo (IBNET, 2015).
FUNDACE (2013) cita que a provisão de abastecimento de água por meio de redes gerais de distribuição, considerado como o meio mais adequado para reduzir potenciais impactos negativos sobre o meio ambiente e a saúde, caracteriza-se pela retirada da água bruta da natureza e por seu tratamento, transporte e fornecimento à população. Durante todo o processo é possível ocorrer perdas (desperdícios) de recursos hídricos, que são essenciais à sobrevivência humana.
Pallini Jr. (2008) afirma que a ocorrência de perdas físicas em rede de distribuição tem como possíveis causas a ocorrência frequente de pressão dinâmica elevada ou sua variação brusca comprometendo a parede interna da tubulação. Outro fator possível é a ocorrência de tubulações com material de resistência mecânica incompatível com a pressão solicitada, devido a erro de projeto e/ou operacional ou ainda por apresentar vida útil insuficiente.
Nas cidades do interior do Brasil, os estudos sobre perdas de água não são realizados com frequência, por fatores como a abundância de água nos reservatórios e o descontrole na fiscalização, e são as que mais sofrem com a falta de modernização da rede, furtos de água e vazamentos. A pesquisa destaca a análise dos resultados mediante a obtenção dos índices de perdas de água nas cidades de Santa Carmem (MT) e Vera (MT), e realiza um comparativo entre os dois municípios, que são próximos a cidade de Sinop (MT).
3 JUSTIFICATIVA
Segundo o Instituto Trata Brasil (2013), 82,5% dos brasileiros são atendidos com sistema de abastecimento de água tratada. Assim, são mais de 35 milhões de brasileiros sem o acesso a este serviço básico. Em um recente estudo do SNIS (Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento), as 100 maiores cidades do Brasil desperdiçam 40% da água que captam, entre essas, destacam-se 10 capitais que perdem acima de 50% do volume de água tratado. A cidade de Macapá (AP), por exemplo, perde 73% da água potável da saída do reservatório até os pontos de consumo. Além da capital amapaense, Porto Velho (RO), Recife (PE), Rio Branco (AC), Maceió (AL), Cuiabá (MT) e a cidade vizinha Várzea Grande (MT), possuem taxa de desperdício de água acima de 60%.
Estas taxas de desperdício elevadas despertam o alerta. Estudos já realizados na cidade de Piracicaba (SP) com cerca de 51,9% do volume tratado perdido, prevê uma redução de aproximadamente 90% nos vazamentos e a redução do índice de perdas físicas nos aproximará da marca ideal, que é 15%.
As pesquisas da área de saneamento básico e distribuição de água empenham-se para que esse número diminua cada vez mais. Como não há um estudo deste procedimento nas cidades de Santa Carmem e Vera, verifica-se a necessidade de compreender o processo de perdas de água, analisando os índices adquiridos nas companhias de abastecimento dos dois municípios necessários para melhor entendimento dos mesmos, comparando-os.
4 OBJETIVOS
4.1 OBJETIVO GERAL
Determinar a diferença de perdas de água em dois sistemas de abastecimentos, nas cidades de Santa Carmem (MT) e Vera (MT).
4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Obter os dados de vazão, medição e número de ligações junto às concessionárias;
Calcular os índices de perdas: Indicador Percentual de Perda Medida, Indicador Técnico de Perdas Reais, Média de Perdas Reais Inevitáveis, Índice de Vazamento na Infraestrutura e Potencial de Recuperação de Perdas Reais; Comparar os índices com características das redes de abastecimento;
Comparar os índices calculados com outros obtidos na literatura técnico-científica;
5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
5.1 PERDAS DE ÁGUA EM SISTEMAS DE ABASTECIMENTO
Segundo IBGE (2011), 78% dos brasileiros possuem rede geral de abastecimento de água com canalização interna, 10% utilizam o poço ou nascente com canalização interna, 1% utiliza outra forma de canalização interna, 4% utilizam o serviço sem canalização interna e 7% da população não conta com um sistema de abastecimento de água, provavelmente por ter a implantação de redes dificultada pelo número de comunidades com habitações muito esparsas. FUNDACE (2013) afirma que o fornecimento de abastecimento de água por meio de redes de distribuição, considerado como a forma mais adequada para diminuir resultados negativos sobre o ambiente e a saúde, caracteriza-se pela retirada da água da natureza em seu estado ríspido e responsabiliza-se pelo seu transporte, potabilização e distribuição à população. Durante o processo é provável que ocorram perdas (desperdícios) de recursos hídricos fundamentais à existência humana.
Ainda segundo FUNDACE (2013), indica-se que os sistemas de abastecimento de água constantemente apresentam perdas; por outro lado, quando estas são altas, acarretam desperdício de recursos naturais, funcionais e de receita para o regulador de serviços. Sendo assim, os gastos ocasionados pelas perdas devem ser mínimos e devem receber gerenciamento apropriado. ABES (2013) afirma que uma das dificuldades das operadoras de água em países em ascensão é reduzir as perdas em todas as etapas do processo de seu fornecimento. Nesse contexto, são necessários índices de avaliação, contenção e redução de perdas constantes e eficazes. Simultaneamente, ações como a do SNIS (Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento) que fornecem os resultados das perdas de forma minuciosa, proporcionam o fortalecimento do papel das agências controladoras e de vários mediadores nas soluções corretivas desse indicativo.
O Diagnóstico dos Serviços de Água e Esgoto (DSAE, 2014) pontua sobre o início da situação atual das perdas, que guiada pelo pensamento equivocado de uma disponibilidade hídrica infinita, fez com que ações rotineiras na área de gerenciamento
de perdas, tais como a normatização das atividades de execução no controle e fiscalização das perdas e desenvolvimento da comunicação interna (diretores e executivos) e externa (para a comunidade) tenham sido esquecidas por obras de ampliação da infraestrutura de sistemas de abastecimento de água. Apesar de estar sujeito a reparos, tal perspectiva é insustentável uma vez que oprime em demasia os recursos hídricos, tendo em vista que a escassez faz parte do cotidiano em grande parte do país. Em conjunto, percebe-se que os prestadores de serviços têm transferido aos consumidores os custos associados às perdas.
5.1.1 TIPOS DE PERDAS
Até alguns anos, os meios de classificações das perdas de água eram variados, tendo cada país sua autonomia para avaliar de forma mais sucinta, o que causava conflitos de informações. Para solucionar, a International Water Association (IWA) organizou um Balanço Hídrico, que busca padronizar os conhecimentos sobre o uso da água em um sistema de abastecimento, conforme apresentado na Tabela 1, destacando as principais diferenças entre os dois tipos de perdas (reais e aparentes).
Tabela 1 - Parcela das perdas de água em relação ao volume que entra no sistema
Volume de entrada no sistema Consumo autorizado Consumo autorizado faturado
Consumo medido faturado
(incluindo água importada) Água faturada Consumo estimado faturado
Consumo autorizado não faturado
Consumo medido não faturado
Água não faturada Consumo estimado não
faturado
Perdas de água
Perdas aparentes (não físicas)
Consumo não autorizado Erro de medição
Perdas reais (físicas)
Vazamentos e extravasamentos em
reservatórios Vazamentos em adutoras e
redes
Vazamentos em ramais até o ponto de medição do cliente
Na Tabela 1, FUNDACE (2013) diz que o volume de entrada no sistema relaciona-se ao volume de água que incide no sistema de abastecimento, o consumo
autorizado relaciona-se com o volume de água faturada e não faturada, ambas
medidas ou não, utilizadas por consumidores, abastecedores e outros autorizados da rede.
O consumo medido faturado, incluindo o volume de água exportado para outros locais, equivale ao volume de água registrado nos hidrômetros. O consumo estimado
faturado contém o volume aproximado por meios de consumo médios históricos ou
volume mínimo de faturamento. Esta estimativa é recorrida em casos onde os hidrômetros não estão conectados à rede ou não estão em total condição de funcionamento. O consumo medido não faturado corresponde ao volume de água utilizado pela própria prestadora, para carregamento de caminhões-pipa, por exemplo. O consumo estimado não faturado refere-se ao volume de água dirigido a órgãos corporativos, como os bombeiros, áreas invadidas ou ocupadas e outros eventos.
FUNDACE (2013) afirma que geralmente as perdas de água relaciona a diferença entre o volume de água agregada ao sistema e o volume utilizado de forma faturada. É de fundamental importância a consciência de que todo e qualquer sistema de abastecimento está sujeito a ocorrência de perdas, analisando assim a eficácia dos sistemas operacionais dos reguladores de serviços, bem como a infraestrutura apresentada pelos mesmos. A IWA (2000) classifica as perdas como sendo reais ou aparentes, apresentando como critério de avaliação como a perda está acontecendo.
O DSAE (2014) classifica as perdas aparentes, ou perdas não físicas e/ou comerciais, como perdas que relacionam o volume de água que devidamente fora utilizado pelo consumidor, porém que não foram contabilizados, produzindo perda de faturamento ao regulador de serviços. Dentre os variados motivos, destacam-se erros de medição na leitura dos hidrômetros, ligações clandestinas e falhas no cadastro comercial. Na Tabela 2 estão enfatizadas outras razões para o desperdício da água que é consumida, mas não faturada.
Tabela 2 - Perdas aparentes: origens e magnitude
Perdas aparentes (não físicas)
Origens Magnitude
Ligações clandestinas/ irregulares
Podem ser significativas, dependendo de: procedimentos
cadastrais e de faturamento, manutenção preventiva, adequação de hidrômetros e
monitoramento do sistema Ligações sem hidrômetros
Hidrômetros parados Hidrômetros que subestimam o
volume consumido Ligações inativas reabertas
Erros de leitura Número de economias errado
Furtos de água em hidrantes Má qualidade do medidor Mão de obra não qualificada
Fonte: Adaptação do Ministério das Cidades (2003) e COPASA (2003).
Portanto, as perdas de água aparentes produzem impactos financeiros sobre os reguladores, visto que retrata um volume de água que é produzido e consumido, porém não contabilizado. Segundo o Ministério das Cidades (2003), a diminuição das perdas resulta em um aumento da receita tarifária, que ajuda a melhoria da eficiência e o lucro dos abastecedores.
O DSAE (2013) também esclarece as perdas reais, ou perdas físicas, que correspondem toda a água que passa pelos sistemas de abastecimento que não chega ao usuário. As perdas ocorrem por vazamentos de tubulações das redes de distribuição e outras unidades operacionais e, na maioria das vezes, são causados pelo excesso de pressão em regiões com alguma variação topográfica. Estes vazamentos também dependem da manutenção dos materiais utilizados, período de uso das tubulações, mão de obra utilizada e ausência de um processo de acompanhamento de perdas, entre outros. O uso da água para procedimentos padrões das companhias, como lavagem de filtros da ETA e descargas na rede, não devem ser vistas como perda, em razão deste custo ser considerado rigorosamente imprescindível para o procedimento.
A Tabela 3, a seguir, apresentada por FUNDACE (2013), mostra a classificação das perdas reais no sistema de abastecimento. Verifica-se que as perdas são distribuídas em vazamento por adução, tratamento, reservatórios e distribuição. Inclui também parcelas de extravasamentos e procedimentos operacionais, como o gasto
superior ao limite considerado rigorosamente imprescindível em lavagens de filtros e descargas na rede, citados acima.
Tabela 3 - Perdas reais por subsistemas: origens e magnitudes
Perdas reais (físicas)
Adição de água bruta
Vazamento nas tubulações Variável, função do estado das tubulações e da eficiência
operacional Limpeza do poço de sucção
Tratamento
Vazamento estruturais Significativa, função do estado das tubulações e da eficiência
operacional Lavagem de filtros
Descarga de lodo Reserva
Vazamentos estruturais Variável, função do estado das tubulações e da eficiência operacional Extravasamentos Limpeza Adição de água tratada
Vazamento nas tubulações Variável, função do estado das tubulações e da eficiência
operacional Limpeza do poço de sucção
Descargas Distribuição
Vazamento na rede Significativa, função do estado das tubulações e da eficiência
operacional Vazamento em ramais
Descargas
Fonte: Ministério das Cidades (2003).
Evidencia-se que as perdas reais elevam os custos de produção, e desgastam os recursos hídricos, visto que é um volume de água coletado, e submetido a tratamento, porém não utilizado pelos consumidores. De acordo com o Ministério das Cidades (2003), a redução das perdas físicas permite diminuir os custos de produção, mediante redução do consumo de energia, de produtos químicos e outros, e utilizar as instalações existentes para aumentar a oferta, sem expansão do sistema produtor. Conforme ABES (2014), a interpelação econômica para cada situação de perda é desigual. Em relação as perdas aparentes, são acrescentadas na tarifa de venda de água no varejo, juntamente com os custos da coleta de esgoto. Já nas perdas reais, as tarifas incidem nos custos de produção e distribuição de água.
A Tabela 4, a seguir, apresenta as principais características de cada tipo de perda, separando-as por itens como: os tipos de ocorrência mais comuns, custos associados aos volumes de água perdidos, efeitos ao meio ambiente e saúde pública, empresarial e na vida do consumidor. Entender esses tópicos é necessário para caracterizar as perdas e suas respectivas causas. (ABES, 2014).
Tabela 4 - Características principais de perdas reais e aparentes
Itens Perdas Reais Perdas Aparentes
Tipo de ocorrência mais comum Vazamento Erro de medição Custos associados aos volumes de
água perdidos Custo de produção Tarifa
Efeitos ao meio ambiente
Desperdício do recurso hídrico e necessidades de ampliações de
mananciais
–
Efeitos na saúde pública Risco de contaminação –
Empresarial Perda do produto Perda de receita
Consumidor Imagem negativa (ineficiência e
desperdício) –
Efeitos no consumidor Repasse para tarifa e desincentivo ao uso racional
Repasse para tarifa e incentivo a roubos e
fraudes
Fonte: ABES (2014).
5.2 ÍNDICES DE PERDA DE ÁGUA
As perdas de água nas cidades brasileiras possuem grande variabilidade, como observados no estudo realizado por FUNDACE (2013) com as cem maiores cidades do Brasil, em conjunto com dados coletados de companhias de abastecimento no ano de 2009, obtidos no SNIS. Os resultados da pesquisa mostram que o nível de combate às perdas tem sido muito desigual pelos estados brasileiros, fazendo com que haja diferenças entre os índices de perdas nos estados mais eficientes (Mato Grosso do Sul e Paraná) e os com maiores perdas financeiras (Amapá, Alagoas, entre outros). O estudo também informa os Indicadores Percentuais de Perda Medida (IP%), que mede a porcentagem de perdas reais de cada cidade, podendo destacar a variação nacional entre 1,37% em Campo Grande (MS) e 73,04% em Macapá (AP).
Os parágrafos seguintes são provenientes de dados obtidos pelo IBGE (2010), e analisando a seguir, podemos destacar os Indicadores Percentuais de Perda Medida de três cidades brasileiras: uma de pequeno porte, Riachão do Bacamarte (PB), outra de médio porte, Itajubá (MG), e uma de grande porte, Belo Horizonte (MG).
A cidade de Riachão do Bacamarte (PB) possui 4264 habitantes, porte aproximado das cidades estudadas na seguinte pesquisa. Contando apenas com dois reservatórios de distribuição de água, RODRIGUES (2014) afirma que o Indicador
Percentual de Perda Medida no ano de 2010 é de 33,70%. Já na cidade de Itajubá (MG), a população é de 90.658 habitantes, e WERDINE (2002) afirma que o Indicador Percentual de Perda Medida é de 36%.
A capital Belo Horizonte (MG) possui 2.375.151 habitantes, e COPASA (MINAS GERAIS, 2003) relata que o Indicador Percentual de Perda Medida é de 34,9%. Além desse índice, que é o mais comum entre literaturas técnico-científicas da área, são informados outros índices que podem ser cruciais para identificação e caracterização das perdas de água. São eles: Indicador Técnico de Perdas Reais – ITPR, com 196,1 l/lig/dia; Média de Perdas Reais Inevitáveis – MPRI, com 57 l/lig/dia; Índice de Vazamento na Infraestrutura – IVI, com 3,4 e; Potencial de Recuperação de Perdas Reais – PRPR no valor de 138,5 l/lig/dia.
5.3 LIMITES ECONÔMICOS E LIMITES TÉCNICOS DO CONTROLE
DE PERDAS
Conforme citado em ABES (2014), outra grande colaboração da IWA foi a definição de dois limites para a quantidade de perdas em um sistema de abastecimento.
O primeiro seria um limite econômico, no qual se gasta mais para o processo de redução das perdas do que para recuperar volumes já extraviados. Esses valores alteram de uma cidade para a outra, podendo variar também a disponibilidade hídrica de cada uma.
O segundo seria um limite técnico. Como não existe a perda zero, por mais que o sistema seja bem fixado e conduzido, o limite técnico seria um valor “x”, onde deverá ser concebido pelo desenvolvimento das novas tecnologias dos materiais, aparelhos, ferramentas, sempre em busca do melhor aprimoramento dos sistemas.
A Figura 1, a seguir, apresenta o custo total decorrente das perdas. Pode-se notar tanto o “nível econômico ótimo de vazamentos” quanto o “nível mínimo de vazamentos”.
Figura 1 – Custo total decorrente de perdas de água
Fonte: Control and mitigation of drinking water losses in distribution systems (United States Environmental Protection Agency, 2010).
Dessa forma, ABES (2014) afirma que não é economicamente acessível eliminar por completo a perda total de água física e/ou comercial. Todavia, devido as relevantes perdas de água nos países em desenvolvimento, é compreensível que as perdas de água possam ser reduzidas até pela metade nos próximos dez anos.
Segundo DSAE (2013), ainda que os esforços se concentrem para universalizar as nomenclaturas, como a desenvolvida pela IWA, é nítida a compreensão de que ainda não se conquistou uma linguagem técnica comum, tanto por reguladores de serviços de um mesmo país quanto por diversos países. Exemplos como esse possibilitam ações de comparações entre diversas prestadoras de serviços que atuam em realidades diferentes.
Levando em pauta as dificuldades para adquirir nomenclaturas padrões, o DSAE (2013) afirma que alguns países desenvolvidos, como a Alemanha e o Japão, conseguiram reduzir suas perdas para cerca de 10%. Outros países, como a Austrália e a Nova Zelândia, foram além, ultrapassando o limite inferior a 10%. Atualmente, a média do Brasil tem diminuído ao longo dos anos, situando-se por volta dos 37%.
Conforme mostra o Plano de Saneamento Básico (PLANSAB, 2013), as perdas de água nos sistemas de abastecimento consistem em indicadores da eficiência do serviço prestado. A Figura 2 apresenta a evolução por região do país em relação às perdas de água.
Figura 2 – Evolução do índice de perdas de água por macrorregião e Brasil, 2003-2010 Fonte: SNIS (2003-2010).
Nota-se um decréscimo no Brasil após o ano de 2004, porém algumas macrorregiões continuaram aumentando as perdas de água (PLANSAB, 2013)
A nova cultura de combate e controle das perdas de água busca rever e adequar conceitos, procedimentos, métodos, controles e técnicas utilizadas pelas companhias de saneamento do Brasil. Dentre essas companhias, existem bons exemplos no país onde a Parceria Público-Privado (PPP) obteve êxito. A cidade de Limeira (SP), administrada pela empresa Foz do Brasil, ramificação da Odebrecht, e a cidade de Campinas (SP), administrada pela SANASA, são dois exemplos de alto índice de redução de perdas de água. Na cidade de Limeira, SALVI (2010) afirma que o contrato de concessão dos serviços por 30 anos foi iniciado em 1995, com um capital de R$ 120 milhões. Já na cidade de Campinas, a SANASA é uma companhia mista, cujo acionista majoritário é a Prefeitura Municipal de Campinas, detentora de 99,99% das ações.
As duas cidades vêm com investimentos a longo prazo contra as perdas de água, acompanhadas de boas gestões administrativas: Campinas começou os investimentos há 22 anos, após um empréstimo feito pela SANASA com o Banco Mundial, que exige em uma de suas condições que as perdas de água do município fossem reduzidas, e Limeira, desde sua concessão em 1995. Ações efetuadas nas duas cidades, como trocas de hidrômetros que apresentavam submedições ou com vida útil elevada, diminuição na pressão da rede e treinamento de uma equipe especializada no combate à reparação das redes e inspeção de perdas, fizeram com
que as cidades de Campinas e Limeira reduzissem suas perdas de aproximadamente 50% na década de 90, para 15,56% e 17,34%, respectivamente (SNIS, 2013).
6 METODOLOGIA
A pesquisa pretende avaliar a situação das perdas de água nos sistemas de abastecimento das cidades mato-grossenses de Santa Carmem e Vera. Para a sua execução, será utilizado como base o manual denominado “Programa de Redução de Perdas de Água no Sistema de Distribuição” disponibilizado pela COPASA (MINAS GERAIS, 2003).
O manual analisado utiliza uma metodologia de âmbito mundial, e contém informações de diversas áreas nacionais e internacionais.
Para a execução da pesquisa, os dados deverão ser obtidos nas companhias de saneamento básico das cidades indicadas: Águas de Santa Carmem e Águas de Vera. Para a coleta, os dados iniciais necessários serão: Volume produzido pelo sistema, volume consumido e número de ligações. Além disso deve-se determinar um certo trecho para análise de comprimento das tubulações. Este item é genérico, com definição entre dois pontos, que podem ser por exemplo: hidrômetro até 2 m de encanamento na rua; comprimento total dos ramais prediais até o cavalete, sendo este fornecido pela companhia e; pressão da rede, que pode ser medido ou fornecido. Todos esses itens serão calculados com a colaboração das companhias de saneamento básico no fornecimento das informações.
6.1 INDICADORES DE CONTROLE DEPERDAS DE ÁGUA
6.1.1 Indicador Percentual de Perda Medida
Atualmente é o indicador mais utilizado para o controle das perdas de água na COPASA. O Indicador Percentual de Perda Medida expresso segundo a fórmula a seguir: 100 Produzido Volume Consumido Volume -Produzido Volume = IP% x Equação 1 Sendo:
O volume consumido equivale a soma dos volumes micromedidos (hidrômetros) e básico (equivalente à taxa mínima).
Um empecilho para esse indicador seria a topografia do local. Quanto mais acidentado o local analisado, mais difícil se torna a análise dos indicadores, por conta do desnível do terreno. Porém, nas duas cidades analisadas, a topografia pode ser considerada plana e não pode ser considerada uma obstrução.
6.1.2 Indicador Técnico de Perdas Reais – ITPR
Este indicador deve ser o volume anual de perdas reais, cujo análise em questão se pretende determinar, dividido pelo número de ligações. O Indicador Técnico para Perdas Reais é expresso pela fórmula a seguir:
ligações de Número Reais Perdas de Anual Volume = ITRP Equação 2 Sendo:
ITRP em litros/ligação/dia, quando o sistema está pressurizado.
Observa-se que a unidade utilizada na equação é dada em 'ligações' e não 'economias'. Isto porque as perdas reais acontecem até a ligação, e consequentemente, se espera que uma ligação seja subdividida logo após o cavalete para servir a um certo número de propriedades. Esta unidade de medida é utilizada nas Equações 3 e 5, citadas adiante.
6.1.3 Média de Perdas Reais Inevitáveis – MPRI
Diferente da Equação 1, Indicador Percentual de Perda Medida, esta equação reconhece separadamente as influências do comprimento das tubulações, do número de ligações, do comprimento total dos ramais prediais até o cavalete e da pressão média quando o sistema está pressurizado. Este percentual pode ser interpretado como uma espécie de perda mínima, ou inevitável.
P x ) Nl Cr x (C B ) Nl Ct (A x = M PRI Equação 3
Sendo:
MPRI = em litros/ligação/dia, quando o sistema está pressurizado Ct = Comprimento das tubulações, medido em km
Nl = Número de ligações
Cr = Comprimento total dos ramais prediais até o cavalete, medido em km P = Pressão, medido em metros de coluna d’água
A = 18 B = 0,80 C = 25
A, B e C são valores médios adotados mundialmente.
6.1.4 Índice de Vazamento na Infraestrutura – IVI
Este índice é composto por um número adimensional e útil para analisar de forma geral as condições do gerenciamento da infraestrutura, sob o estado atual de pressão média e abastecimento contínuo. O índice de vazamento na infraestrutura é composto pela razão entre a Equação 2 e a Equação 3:
M PRI ITPR =
IVI Equação 4
Segundo COPASA (2003), valores de IVI calculados para 27 situações reais em 20 países, que foram usados para validar a metodologia da IWA variaram de próximo de 1,0 até pouco acima de 10,0. Os sistemas administrados em ótimas condições devem ter IVI próximos de 1,0 com valores aceitavelmente mais elevados para sistemas mais antigos, com deficiências na infraestrutura.
6.1.5 Potencial de Recuperação de Perdas Reais – PRPR
O indicador a seguir diz respeito ao potencial de recuperação de volume perdido de água em um dado sistema, expresso pela diferença entre a Equação 2 e a Equação 3: MPRI -ITRP = PRPF Equação 5
Sendo:
PFPR = litros/ligação/dia, quando o sistema está pressurizado.
6.2 ANÁLISE DOS RESULTADOS
Depois de realizados os cálculos dos índices, os resultados serão analisados comparando os percentuais de perdas de água nas cidades mencionadas.
6.2.1 Métodos de detecção de perdas
Dentre as variadas metodologias sobre o assunto, destacam-se algumas análises consideradas importantes para a detecção das perdas de água, aumentando a eficiência do sistema e consequentemente a receita para as companhias, garantindo sobretudo uma melhoria nos serviços de abastecimento de água prestados à população.
Nesta análise, estão incluídos os indicadores de controle de perdas, apresentados anteriormente: Indicador Técnico para Perdas Reais (ITRP), Média das Perdas Reais Inevitáveis (MPRI), Índice de Vazamento na Infraestrutura (IVI) e Potencial de Recuperação de Perdas Reais (PRPR).
Os dados serão comparados com outras companhias de saneamento da região, conforme os dados calculados e fornecidos por elas, e com estudos realizados com cidades de mesmo porte e relevo, pequenos no caso, pois o índice de vazão e número de estações de tratamento devem ser de igual proporção para validação dos mesmos.
7 CRONOGRAMA
ATIVIDADES
2017
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL Revisão bibliográfica Obtenção dos dados junto às concessionárias Análise dos dados Cálculo dos índices apresentados Análise comparativa dos dados coletados Elaboração do artigo (TCC II)
8 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO
ABES – Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental. Perdas em
sistemas de abastecimento de água: Diagnóstico, potencial de ganhos com sua redução e propostas de medidas para o efetivo combate. Setembro de 2013
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tratada, 26 março 2015. Disponivel em: <http://planetasustentavel.abril.com.br/blog/planeta-agua/brasil-perde-r-8-bilhoes-por-ano-com-desperdicio-de-agua-tratada/>. Acesso em: 26 dezembro 2016
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Disponível em:
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perda de água, 30 março 2015. Disponível em:
<http://g1.globo.com/economia/crise- da-agua/noticia/2015/03/brasil-fica-na-20-posicao-em-ranking-internacional-de-perda-de-agua.html>. Acesso em: 26 dezembro 2016
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MINISTÉRIO DAS CIDADES. Disponível em: <http://www.cidades.gov.br>. Acesso em: 27 dezembro 2016.
PALINI JR, Luis. Perdas físicas de água em sistemas de abastecimento de água:
método de diagnóstico, controle e redução através de um sistema de informações geográficas / Luis Palini Junior. Campinas, SP: [s.n.], 2008.
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município de Riachão do Bacamarte - PB [manuscrito] / Tássio Leal Rodrigues.
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