Comportamento do alumínio num sistema público de água para consumo humano

Mestrado em Engenharia do Ambiente

Por forma a satisfazer os requisitos regulamentares e as necessidades dos consumidores, as entidades gestoras de sistemas de abastecimento de água têm necessidade de compreender melhor os movimentos e transformações a que a água, destinada ao consumo humano, está sujeita ao longo dos sistemas de distribuição, de modo a proteger a sua qualidade em sistemas públicos de abastecimento. Os modelos de simulação para sistemas de transporte e distribuição de água constituem instrumentos computacionais muito utilizados e consagrados no campo do planeamento, do projecto e do diagnóstico de funcionamento, complementando o discernimento e a experiência dos técnicos envolvidos. O desenvolvimento de um modelo de simulação fiável é, tanto para a componente hidráulica como para a de qualidade da água, uma opção vantajosa para a gestão de um sistema de abastecimento de água. A utilidade de um modelo de simulação, tanto para apoiar a exploração dos sistemas – na procura da garantia de satisfação das condições hidráulicas e de qualidade ideais – como para melhorar o planeamento de expansões e de outras intervenções, é atestada pela experiência de inúmeras entidades gestoras em todo o mundo. O Epanet 2.0 é um programa para simulação hidráulica e da qualidade da água em sistemas de transporte e distribuição de água que permite ao utilizador analisar o comportamento hidráulico e a alteração da qualidade da água num sistema de distribuição sujeito a diversas condições operacionais durante um determinado período de funcionamento. A modelação matemática para simular o comportamento de sistemas de abastecimento de água é uma técnica empregue na análise de problemas teóricos ou em aplicações práticas e para soluções de projecto, dando um contributo para proteger os interesses dos utilizadores, com optimização da relação custo - qualidade dos serviços (eficácia e eficiência), permitindo salvaguardar a viabilidade económica dos operadores regulados e dos seus legítimos interesses, e melhorar a eficiência ambiental desta actividade. Esta tese, desenvolvida com recurso a simulações do comportamento da água numa rede local, apresenta o comportamento do alumínio num sistema público de água e possíveis soluções para reduzir a sua concentração: acréscimo de água da origem de melhor qualidade alterando o funcionamento de grupos elevatórios, o enchimento/esvaziamento de reservatórios de nível variável e a execução de descargas/purgas.

To satisfy the required government regulations and the consumers’ requests, the management teams working on water supply systems feel the need to better understand the movement and the transformation reactions of water for human consumption that may occur in the distribution systems, so that the quality of the water in public supply systems can be protected. Mathematical models for simulation of transport and distribution of water are an important tool, frequently used by professionals in this field, for planning and design the supply systems. The development of a successful simulation model for the hydraulic component and for the water quality is a fundamental task in modern management for water supply systems. The usefulness of simulation models both for defining the best system configuration in order to guaranty the ideal hydraulic conditions and a good water quality and for planning for extensions and other interventions is uncontested and daily tested by many water management teams around the world. Epanet 2.0 programme was used for hydraulic and water quality simulation in systems for transportation and distribution of water, allowing its user to analyse the hydraulic behaviour and the water quality along a distribution system subject to several operational conditions during a determined functioning period. Mathematical modelling to simulate the behaviour of water supply systems is a technique used in the analysis of theoretical problems or practical applications and project solutions, and should be considered as a contribution to a better protection of the users' interests, with the optimization of the cost/quality relation of services (efficacy and efficiency), allowing a bigger safeguard of the economic viability of the regulated operators and of their own legitimate interests, and the protection of environmental aspects associated to this activity. This thesis presents the results of simulations done for a local water network system, in order to study the behaviour of aluminium and to identify possible solutions to reduce its concentration: water addition of the origin of better quality modifying the functioning of pumping groups, the filling and emptying of reservoirs of varying level and the implementation of discharges/purges.