Socioambiental

Sistema Guandu

O SISTEMA

A Estação de Tratamento de Água (ETA) do Guandu, em Nova Iguaçu, é uma das principais obras de engenharia do século XX no Brasil. Com vazão de 43 mil litros por segundo, suficiente para atender mais de 9 milhões de pessoas, é responsável por 80% do abastecimento de água potável da região metropolitana do Rio de Janeiro. Isso inclui os municípios do Rio de Janeiro, Nova Iguaçu, Duque de Caxias, São João de Meriti, Belford Roxo, Nilópolis e Itaguaí.

 

SISTEMA GUANDU

Técnicos trabalham 24 horas por dia, e todo o sistema, da captação às elevatórias e ao reservatório de água tratada, é operado pelo Centro de Controle Operacional (CCO). Desde 2007, a ETA Guandu está no Guinness Book , o Livro dos Recordes, como a maior estação de tratamento de água do mundo em produção contínua.

A HISTÓRIA

A primeira obra para abastecimento de água no Rio de Janeiro foi o Poço Cara de Cão, construído por Estácio de Sá na fundação da cidade. Por volta de 1723, a população começou a ser abastecida através de chafarizes pelo Aqueduto da Carioca (Arcos da Lapa), que trazia água do Rio Carioca até a Praça de Santo Antônio (Largo da Carioca). A época ficou conhecida como a Fase dos Chafarizes, com a construção de diversos deles no centro do Brasil Colônia

 

Com o crescimento acelerado da população, a captação em mananciais foi a solução encontrada, dando início à Fase dos Pequenos Mananciais, como Alto da Boa Vista, Gávea, Andaraí, Jacarepaguá e Campo Grande. O sistema de abastecimento do Rio tornou-se um dos mais complexos do mundo.

Em 1908, foi inaugurado o primeiro Grande Sistema de abastecimento, conhecido hoje como Sistema Acari, com captações nas represas de São Pedro, Rio D´ouro, Tinguá, Xerém e Mantiqueira, trazendo água de Nova Iguaçu e Duque de Caxias até o centro do Rio. O crescimento populacional continuou vertiginoso, e não havia fontes volumosas de água perto do centro. Em 1937, foi construído o sistema Ribeirão das Lajes. A primeira adutora ficou pronta em 1940, e a segunda e última, em 1949.

O aumento desordenado da população do Grande Rio tornou necessária uma obra ainda mais grandiosa. Com a transposição de águas dos rios Paraíba do Sul e Piraí para a bacia do Rio Guandu, tornou-se possível a captação neste curso d’água, e a primeira etapa da Estação de Tratamento de Água do Guandu (ETA) foi inaugurada em agosto de 1955. O Rio de Janeiro ainda era a capital do Brasil.
Até 1965 foram construídas a segunda e a terceira etapas. Cada etapa foi projetada para produzir 4.600 litros por segundo, chegando à capacidade de 13.800 litros por segundo.

Em 1969, por meio da Agência Americana para Desenvolvimento Internacional, foram realizados estudos que apontaram a necessidade de ampliação. Ela teria duas fases. A primeira, com obras de adequação na ETA existente, atingiria 24 mil litros por segundo, capaz de atender a demanda até 1980. A segunda etapa seria a construção de nova ETA para atender a demanda até 1995. Em 1982, a Nova Estação de Tratamento de Água (NETA) aumentou a produção de 24 mil para 43 mil litros por segundo.

A capacidade atual é de 45 mil litros por segundo, o que torna a ETA Guandu o maior parque de produção de água da América Latina. Uma das principais obras de engenharia do século 20 no mundo, ela entrou para o Guinness Book em 2007. A certificação, conseguida graças à outorga de uso obtida pela Cedae junto ao INEA, em 2007, valoriza a engenharia brasileira internacionalmente.

POR DENTRO DA ETA GUANDU

Captação

Com 63 quilômetros, o rio Guandu corta oito municípios - Piraí, Paracambi, Itaguaí, Seropédica, Japeri, Queimados, Nova Iguaçu, Rio de Janeiro – e deságua na Baía de Sepetiba. A captação de água para tratamento na ETA Guandu é feita após 43 quilômetros de percurso do rio, em Nova Iguaçu.

A estrutura de captação é composta por duas barragens de nível (principal e auxiliar), barragem flutuante, bacia de captação, canais de purga, duas tomadas de água protegidas por gradeamento, além de túneis de escoamento até os desarenadores.

A adução da água bruta é feita por gravidade, através de dois túneis, até os canais desarenadores. A água passa por uma redução de velocidade, que leva à sedimentação das partículas mais pesadas, e então flui para os poços de sucção das elevatórias de água bruta. Ela é elevada cerca de 15 metros, obtendo força suficiente para chegar à ETA.

Quatro adutoras são responsáveis pela adução da água bruta por 3.200 metros até a ETA Guandu.

Tratamento

Ao chegar à Estação de Tratamento, a água passa pelas seguintes etapas:

  • Coagulação química:

    São adicionados o coagulante químico e o polieletrólito para agrupar as impurezas.

  • Floculação:

    Com o coagulante disperso, a água passa através de floculadores hidráulicos, cuja agitação controlada promove o choque das partículas e, consequentemente, a aglutinação, formando os flocos.

  • Decantação:

    A água entra nos tanques de sedimentação (decantadores), onde ocorre a redução da velocidade, e os flocos já formados e mais pesados vão para o fundo.

  • Filtração:

    A água clarificada é distribuída para o sistema de filtração. Os filtros são compostos por camadas de areia com granulometria capaz de reter as partículas mais finas ainda presentes na água clarificada.

  • Desinfecção com cloro:

    Depois de filtrada, a água flui para os reservatórios de contato, onde ocorre a desinfecção com a adição de cloro. O objetivo é eliminar micro-organismos patogênicos.

  • Correção do pH:

    A água é aduzida através de canais subterrâneos até as elevatórias de alto recalque. Nestes canais ocorre a adição da cal virgem para a correção de pH.

  • Fluoretação:

    Por fim, é feita a aplicação de flúor na água tratada como agente auxiliar no combate à cárie dentária, atendendo à determinação do Ministério da Saúde.

Fluxograma Simplificado de tratamento convencional

Após o tratamento, a água deixa a ETA através de dois subsistemas, Marapicu e Lameirão. No subsistema Marapicu, a água é bombeada de três elevatórias de alto recalque - ARG (Alto Recalque do Guandu), NARG (Novo Alto Recalque do Guandu) e NEZR (Elevatória da Zona Rural) - até o Reservatório do Marapicu, com capacidade para 20 mil metros cúbicos. Metade da água tratada é bombeada para esse reservatório. Dele partem seis adutoras para a Zonas Oeste e Norte da cidade do Rio de Janeiro e para a Baixada Fluminense.

No subsistema Lameirão, a água é aduzida por gravidade, através de um túnel subterrâneo pressurizado, até a Elevatória do Lameirão, no bairro de Santíssimo, Zona Oeste da capital. Essa elevatória subterrânea possui sete grupos moto-bombas, sendo cinco com vazão de 4.600 metros cúbicos por segundo e dois com vazão de 2.300 m³/s.

Para transportar 45 mil litros por segundo e abastecer 9 milhões de pessoas, são necessários 44 grupos moto-bombas, que consomem 46.000 MWh de energia elétrica. Isso seria o suficiente para suprir uma cidade de 160 mil habitantes.

LABORATÓRIOS

A ETA Guandu tem um laboratório de controle de qualidade dividido em duas áreas: físico-química e microbiológica. Parâmetros como cor, turbidez, alcalinidade, pH, residual de cloro e concentração de flúor são analisados 24 horas por dia. São realizadas mensalmente uma média de 30 mil análises, visando o controle do processo de tratamento e da qualidade da água tratada.

A CEDAE também realiza o controle do manancial de captação. Técnicos fazem coletas e análises para monitorar a qualidade da água, avaliando inclusive a presença de cianobactérias.

São realizadas cerca de 450 análises por mês de todos os produtos químicos entregues na ETA, garantindo a qualidade conforme especificações e normas técnicas.

 

MANUTENÇÃO PREVENTIVA ANUAL

Anualmente, a CEDAE realiza a manutenção preventiva da ETA Guandu. A intervenção é parte do planejamento operacional da Companhia, que visa preparar as principais estações para o verão, período do ano em que há maior consumo de água.

Técnicos fazem vistoria minuciosa nos reservatórios e canais de água filtrada da estação de tratamento e nas adutoras e elevatórias que compõem o sistema do Guandu. O trabalho envolve cerca de 600 pessoas em diversos pontos da Região do Grande Rio.

Manutenção preventiva anual da ETA Guandu em 2020

GUANDU EM NÚMEROS

Vazão População atendida Tamanho (área)
45 mil litros por segundo 9 milhões de habitantes 270 mil metros quadrados

O tratamento de água que chega na ETA Guandu consome diariamente:

Sulfato de alumínio Cloreto férrico Cloro Cal virgem Ácido fluossilícico
140 toneladas 30 toneladas 15 toneladas 25 toneladas 10 toneladas

 

 

ELEVATÓRIA DO LAMEIRÃO

SISTEMA DE BOMBEAMENTO DE ÁGUA TRATADA – SUBSISTEMA LAMEIRÃO

A água bombeada na Elevatória do Lameirão sai da Estação de Tratamento de Água do Guandu, a maior do mundo, localizada no bairro Prados Verdes, em Nova Iguaçu. A ETA Guandu trata 43 mil litros por segundo. Dos 3,5 bilhões de litros diários nela produzidos, metade é destinada à Elevatória do Lameirão através de um grande túnel pressurizado com 11 quilômetros de extensão.

ELEVATÓRIA DO LAMEIRÃO

Na Elevatória, construída a 64 metros de profundidade, a água é bombeada por 07 conjuntos de motobombas para dois túneis verticais escavados em rocha. Eles têm 117 metros de altura e 2,75 metros de diâmetro. A partir do topo dos túneis verticais, a água escoa por gravidade, percorrendo 32 quilômetros do túnel canal, que começa em Santíssimo e vai até o Reservatório dos Macacos, no Jardim Botânico. Neste longo percurso, dispositivos de transição permitem a saída de adutoras para abastecimento de diversos locais da Região Metropolitana. Elas ficam no município de Nilópolis e nos bairros cariocas de Bangu, Anchieta, Acari, Leopoldina, Jacarepaguá, Barra da Tijuca, Recreio dos Bandeirantes, Tijuca e Centro, além da Zona Sul da cidade.

Salão de bombas
Salão de bombas

COMPLEXIDADE DA CONSTRUÇÃO

Na década de 50 foi concebida a ampliação do sistema de abastecimento do Guandu para acabar com a falta de água que afetava diversas partes do Rio de Janeiro, incluindo a Zona Sul da capital. As obras contemplavam uma nova captação de água e nova elevatória de água bruta, ampliação da ETA Guandu e a construção da Elevatória do Lameirão, do túnel de 11 quilômetros entre a ETA e a Elevatória e os 32 quilômetros do túnel-canal até Reservatório dos Macacos, no Jardim Botânico.

Mapa do Sistema Guandu-Lameirão

A obra do Lameirão foi iniciada no final de 1960, contou com mão de obra de 45 mil operários, foi toda escavada em rocha a 64 metros de profundidade, exigiu a retirada de 70 mil metros cúbicos de rocha e consumiu cerca de 35 mil metros cúbicos de concreto.

A construção do túnel-canal de 32 quilômetros exigiu estudo elaborado para aproveitamento da topografia e maciços rochosos. No percurso, a existência de vales obrigou a construção de três pontes-canais (aquedutos) ligando um maciço ao outro. Na Baixada de Jacarepaguá, devido à grande extensão entre os morros, não foi possível a construção da ponte-canal. Optou-se, então, por um sifão invertido com extensão de 2.800 metros sob a Avenida Cândido Benício.

A Elevatória propriamente dita conta com estruturas hidráulicas a 64 metros de profundidade. Uma galeria de acesso, com 180 metros, liga o prédio administrativo ao elevador social para acesso ao salão de bombas. Uma galeria de serviço com 130 metros de extensão é utilizada para acesso ao elevador de cargas, por onde entram e saem equipamentos de grande porte, como motores e bombas.

Os elevadores social e de carga dão acesso ao salão de bomba e motores, galeria de válvulas, salão de bombas de esgotamento e galerias de acesso, todos a 64 metros de profundidade. Por questões de segurança, as galerias subterrâneas são dotadas de sistema de alarme, bombas de esgotamento e portas estanques do tipo submarino.

Na superfície, ainda há a subestação principal de energia e um prédio de dois pavimentos que abriga o setor administrativo, uma subestação auxiliar, as salas de painéis e de comando.

A Elevatória do Lameirão começou a operar em 1966 com cinco motobombas (duas com vazão de 2.3 metros cúblicos por segundo e três com 4.6 m³/s) para abastecer 7,5 milhões de pessoas até o ano 2000. Em 1981, ganhou mais um conjunto de motobomba com vazão de 4.6 m³/s e, em 1987, outro conjunto de mesma capacidade, totalizando sete motores.
A singularidade desta obra de engenharia faz com que a Elevatória do Lameirão seja considerada a maior elevatória subterrânea de água tratada do mundo até hoje.

 

CURIOSIDADES

  • A obra envolveu 45 mil operários. A construção do estádio do Maracanã, para se ter uma ideia, contou com 2 mil operários.

  • Foram usados mais de 7 milhões de sacos de cimento, o suficiente para construir 14 Maracanãs. A construção do maior estádio do estádio do mundo consumiu 500 mil sacos Fonte: (https://www1.folha.uol.com.br/fsp/1997/11/20/esporte/9.html)

  • 35 mil metros cúbicos de concreto foram utilizados na construção.

  • A obra exigiu a escavação e retirada de 70 mil metros cúbicos de rocha.

  • O diâmetro do túnel-canal é tão amplo (3 a 3,6 metros) que é possível entrar com um caminhão.

  • Os 43 quilômetros de túneis representavam à época a soma de todos os túneis já construídos no Brasil. São 11 quilômetros do túnel entre a ETA e a elevatória somados aos 32 quilômetros do túnel-canal da elevatória até o Reservatório dos Macacos.

  • A elevatória é capaz de bombear 27.600 litros por segundo e opera com vazão de 20 mil litros por segundo, o que representa uma piscina olímpica cheia a cada dois minutos.

 

Fotos: Acervo Cedae

 
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