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Água: captando de poços



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Introdução |
Principais problemas |
Situação nas capitais de estados no Brasil |
E o futuro? |
Captando água de poços |
Bombeamento com ejetor |
Bombeamento com ar comprimido |
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Introdução

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Retirar água doce do subsolo por meio de poços foi sempre uma alternativa usada pelo homem quando as fontes superficiais são inexistentes ou insuficientes.

De início, os poços eram simples escavações manuais de onde a água era retirada por meio de baldes ou similares (provavelmente, ainda existentes em muitos locais). Na era da modernidade, as técnicas e recursos da Engenharia evoluíram. É possível perfurar grandes profundidades e sistemas de bombeamento permitem a plena utilização da capacidade do poço.

Mas será que os poços são fontes isentas de problemas? Bem, isso depende do respeito à Natureza. Se a quantidade extraída for maior do que aquela que ela (a Natureza) pode regenerar, certamente, eles (os problemas) ocorrerão.

O Brasil dispõe da maior reserva de água doce do planeta. Mas, infelizmente, ela e a população não se encontram uniformemente distribuídas. Em vários centros urbanos, principalmente em capitais, a escassez do fornecimento normal provocou o uso intensivo da captação por meio de poços e, com isso, também os problemas decorrentes.

Mesmo em cidades onde o abastecimento convencional é satisfatório, ocorre a utilização disseminada de poços. Muitos condomínios, hotéis e outros estabelecimentos comerciais investem na perfuração e manutenção deles devido ao menor custo, se comparado com o fornecimento das concessionárias.



Principais problemas

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Entre as questões mais preocupantes do uso de poços em grandes cidades, pode-se citar:

a) Poluição: contaminações de origens diversas podem ocorrer nos lençóis subterrâneos. Esgotos domésticos não tratados, por exemplo. Depósitos de lixo e de sucatas e empresas que não consideram o ambiente são fontes potenciais de poluentes perigosos como metais pesados e produtos químicos diversos.

b) Construções e pavimentações nas cidades reduzem a renovação da água no subsolo. Em geral, a água da chuva é captada e dirigida, por meio de redes pluviais, a rios ou mares e, portanto, a infiltração no solo é reduzida. Notar que a água captada por poços, em sua maior parte, também não retorna para o subsolo. Depois de usada, é conduzida por redes de esgotos ou pluviais para destino semelhante.

c) Em cidades situadas à beira-mar, a redução do nível do lençol subterrâneo provocado pela captação excessiva provoca um fenômeno indesejável: a água do mar tende a avançar mais, provocando a salinização e, assim, fazendo a água imprópria para o consumo.

Normalmente, os poderes públicos tentam controlar a situação. A tarefa, entretanto, nem sempre é das mais fáceis, pois estima-se que o número de poços perfurados sem autorização seja considerável.

O usuário também precisa estar atento principalmente para a constante monitoração da qualidade. Afinal, novas fontes de poluição podem surgir e nada garante que uma água, hoje considerada própria para o consumo, assim se manterá no futuro.



Situação nas capitais de estados no Brasil

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Em 23/02/2003, o jornal A Tarde publicou uma interessante reportagem de duas páginas sobre o assunto. Informações, segundo a matéria, foram obtidas junto às Secretarias Estaduais e Municipais sobre a situação dos poços em todas as capitais de Estado no Brasil.

Rio Branco - AC: Legislação específica em elaboração. O uso de poços é comum.

Maceió - AL: Apesar da lei, falta fiscalização e estima-se que poços são usados por 80% da população. Há registros de contaminação por poluentes industriais em duas áreas.

Situação nas capitais de estados no Brasil
Figura 01
Manaus - AM: O uso de poços está disseminado mas a legislação sobre o assunto ainda está em elaboração.

Macapá - AP: Legislação específica em elaboração. O uso de poços é comum.

Salvador - BA: Existe lei mas a fiscalização é precária. São estimados mais de 1000 poços clandestinos.

Fortaleza - CE: O poder público ainda está levantando a situação. Não há controle sobre os 10000 poços estimados. Há registros de poluição em algumas áreas.

Brasília - DF: Existe lei recente e alguma fiscalização.

Vitória - ES: A fiscalização é precária. Existem registros de contaminação por esgotos o que motivou a proibição, por algum tempo, de novas perfurações.

Goiânia - GO: O controle é insuficiente e boa parte dos poços são clandestinos. Já houve contaminação causada por postos de gasolina.

São Luís - MA: Existem poços cadastrados e clandestinos. Não há registro de poluição apesar da insuficiência de estações de tratamento de esgotos.

Belo horizonte - MG: Existe lei recente sobre o assunto mas a fiscalização é deficiente. Não há registros de contaminação.

Campo Grande - MS: Legislação específica em elaboração. O uso de poços é comum e existe abundância de água no sub-solo. O poder público procura monitorar a contaminação por esgotos.

Cuiabá - MT: Legislação específica em elaboração. O uso de poços é comum e existe abundância de água no sub-solo.

Belém - PA: É a única capital da Amazônia que dispõe de legislação específica mas as limitações são poucas pois a freqüência de chuvas favorece a recuperação do lençol. Há poluição por esgotos em alguns pontos.

João Pessoa - PB: Apesar do controle pelo poder público, existem muitos poços clandestinos. Não há registros de poluição e de redução do nível do lençol.

Recife - PE: Talvez, a capital com maiores problemas. O número excessivo de poços provocou a penetração de água do mar e o conseqüente aumento da salinidade. Novos poços estão proibidos em algumas áreas.

Teresina - PI: Os poços estão proibidos. A captação intensiva reduziu o nível do lençol e provocou problemas no solo em algumas áreas.

Curitiba - PR: Há boa fiscalização, o que minimiza os problemas. A quantidade de água disponível no sub-solo é pequena.

Rio de Janeiro - RJ: Quase não há controle. São estimados mais de 10000 poços clandestinos. A água do sub-solo está diminuindo e, hoje, há perfurações com 300 a 400 m de profundidade.

Natal - RN: Novos poços estão proibidos devido à contaminação por esgotos. São estimados 2000 a 3000 poços clandestinos.

Porto Velho - RO: Legislação específica em elaboração. O uso de poços é comum.

Boa Vista - RR: Não há legislação sobre o assunto. O uso de poços é comum.

Porto Alegre - RS: Não só na capital, mas em todo o Estado, é proibida a perfuração de poços se houver fornecimento da rede pública.

Florianópolis - SC: Uma das mais problemáticas. Por ser uma ilha de elevada concentração urbana, a captação excessiva elevou o nível de salinidade da água extraída. Em alguns locais, ela não serve para beber.

Aracaju - SE: Há uma demanda intensa por poços devido à insuficiência do abastecimento normal. O poder público pouco consegue controlar e a maioria dos poços são clandestinos. Salinidade excessiva ocorre em certas épocas.

São Paulo - SP: Existe lei com bastantes restrições mas a fiscalização é insuficiente e há muitos poços clandestinos.

Palmas - TO: Há controle pelo poder público. Os poços são cadastrados. É permitida uma vazão máxima de 21,6 m3/dia por poço. As profundidades perfuradas estão na faixa de 60 a 80 m. Não há registro de poluição.


Algumas curiosidades sobre água:

• Uma torneira que pinga uma vez por minuto desperdiça, no período de um ano, cerca de 145 litros de água.

• O percentual de água doce disponível na Terra é cerca de 2,5% do total. Deste percentual, apenas 1% é encontrado para consumo. O restante está nas calotas polares.



E o futuro?

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Parece que os problemas irão aumentar. O excessivo crescimento e concentração das populações forçam demandas que não podem ser atendidas pelos mananciais próximos. A água tem de ser trazida de locais cada vez mais distantes. O problema se agrava pela ocupação de áreas vizinhas a rios e lagos, o que aumenta a poluição dessas fontes. Tudo isso significa mais custos e, portanto, o preço que o consumidor deverá pagar pela água da rede pública será cada vez mais alto.

O uso de poços como alternativa mais barata (ou para suprir a falta) também tem seus limites, conforme nesta página comentado.

Os recursos naturais são finitos. Tudo indica que tal evidência ainda carece de importância. É provável que, algum dia, a sociedade se sinta obrigada a tomar alguma atitude. Reduzir desperdícios pode ser um bom começo.



Captando água de poços

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Existem vários meios para bombeamento da água de poços. O mais simples é dado na Figura 01 abaixo: uma bomba centrífuga com a tubulação de sucção e respectiva válvula de pé no interior do poço.

Bombeamento simples
Figura 01
É adequado para poços pouco profundos, uma vez que a altura máxima de sucção de uma bomba centrífuga (H da figura) é teoricamente cerca de 10 metros. Na prática, devido a perdas nas tubulações, o valor máximo se situa na faixa de 7 a 8 metros.

Bomba de eixo prolongado
Figura 02
Para profundidades maiores, outros arranjos devem ser usados, como o da Figura 02, uma bomba de eixo prolongado.

O motor fica na superfície e aciona a bomba no fundo do poço por meio de um eixo vertical no interior da tubulação. Assim, H não é altura de sucção e sim de recalque e seu valor máximo só depende das características construtivas da bomba. Em geral, é usado para profundidades de até 300 metros.

Bomba submersa
Figura 03
Na Figura 03, é dado o esquema de uma bomba submersa, ou seja, um conjunto bomba e motor de construções especiais, que ficam submersos no fundo do poço. Da bomba até a superfície encontram-se a tubulação de recalque e o condutor elétrico de alimentação do motor (este último não representado na figura).

Mais informações sobre esses sistemas não são por enquanto dados nesta página. Nos próximos tópicos, comentários sobre dois meios alternativos: ejetor e ar comprimido.



Bombeamento com ejetor

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Detalhe do ejetor
Figura 01
O ejetor é um dispositivo que pode ser usado em poços de profundidade média. O princípio de funcionamento é dado na Figura 01.

Uma parte do fluxo do recalque da bomba retorna para uma seção estrangulada e, conforme e, conforme princípio de Bernoulli, provoca uma depressão que aspira a água do poço.

Naturalmente, deve-se ter: Qs = Qe + Qr.

Notar que a vazão disponível para o consumo é Qe e não Qs.

Modelos disponíveis comercialmente podem ser usados até 100 m de profundidade e fornecer vazões de até 25 m3/h. A eficiência é dada pela relação Qe/Qr e valores típicos estão na faixa de 35%.

Instalação típica de bombeamento com ejetor
Figura 02
A Figura 02 mostra o esquema de uma instalação de bombeamento com ejetor.

Embora a saída do ejetor possa ser ligada diretamente à sucção da bomba, é recomendável usar um pequeno reservatório (cerca de 1000 l) em forma de decantador para separar partículas sólidas que sempre são arrastadas e, assim, reduzir o desgaste do rotor e da carcaça da bomba.

Os registros são necessários para regulagem da proporção de água retornada (Qr).



Bombeamento com ar comprimido

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Esta é uma interessante alternativa, que utiliza, em vez de bomba, ar comprimido para obter efeito semelhante. Pode ser recomendada para, por exemplo, situações provisórias, devido à simplicidade de instalação. Ou para casos de águas com muitas partículas abrasivas, que provocam desgaste prematuro em bombas.

Bombeamento com ar comprimido
Figura 01
Entretanto, no aspecto energético, a produção de ar comprimido é pouco eficiente e isso é certamente um fator restritivo para muitas aplicações.

A Figura 01 ao lado está exageradamente fora da proporção para melhor esclarecimento: ao ser difundido por pequenos orifícios na extremidade do tubo, o ar comprimido forma uma emulsão com a água, que, por ter massa específica menor, é impelida para cima devido à pressão hidrostática existente.

Na figura, H1 é a altura total de elevação e H2 é a altura em relação ao nível dinâmico (nível de operação) da água do poço. Na prática, a relação H2/H1 varia de 0,35 a 0,75. Verifica-se experimentalmente que a melhor eficiência é obtida com H2/H1 = 0,65.

A pressão necessária de ar comprimido deve corresponder à elevação em relação ao nível estático do poço (maior que H2), para permitir a partida do sistema.

Apenas para informação, com tubos Dag = 100 mm e Dar = 30 mm e uma relação H2/H1 de 0,65, é possível obter vazão na faixa de 650 litros por minuto.


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