Seguindo o fluxo para o século 21

Entre 1990 e 2010, a cidade de Cottonwood, Arizona, EUA, localizada no segundo condado de crescimento mais rápido do estado, quase duplicou a sua população. Este crescimento colocou uma pressão significativa sobre os sistemas de abastecimento de água envelhecidos e desarticulados da comunidade, que atendiam uma base de clientes de 30.000. Os residentes enfrentavam cortes frequentes de água que duravam um ou dois dias, bem como pressão inconsistente e ruídos contínuos de golpes de aríete em suas casas.

Devido ao rápido crescimento da comunidade, o abastecimento de água da cidade foi gerido através de uma colcha de retalhos de quatro sistemas de água separados e de propriedade privada, cada um controlando áreas de serviço individuais e, por vezes, sobrepostas. Pior ainda, as operações de abastecimento de água mais pequenas não estavam interligadas, eliminando a eficiência normal de que gozava uma empresa de abastecimento de água única e integrada.

“Se um município não for proprietário do sistema de água dentro dos seus limites, não controlará o seu próprio destino”, afirma o gerente geral dos serviços de desenvolvimento de Cottonwood, Dan Lueder. “Uma empresa privada de água está preocupada com os resultados financeiros e em ganhar dinheiro; a cidade está mais preocupada em fornecer e conservar água.”

Para Cottonwood, a necessidade de abordar a conservação da água era especialmente crucial; com uma média de apenas 12 polegadas de chuva anualmente, a cidade enfrentou sérios desafios de abastecimento de água. A situação foi ainda mais complicada pelas variações no comprimento das linhas de água e nas elevações da rede de distribuição de água da comunidade rural. Por exemplo, uma bomba de reforço teve que bombear água por quase 6.300 pés lineares, bem como por uma elevação de 200 pés.

Em 2005, a cidade concebeu uma estratégia de gestão da água que incluía a modernização do seu sistema de água com monitorização, controlo e tecnologia de bombeamento eficazes; um desenvolvimento tornado possível pela tecnologia de bombas municipais inteligente e baseada na procura da Grundfos. A estratégia foi desenvolvida depois de a cidade ter adquirido as empresas privadas de água, o que apresentou uma série de desafios de tubagem e bombeamento.

Uma das primeiras tarefas de Lueder foi integrar estes sistemas de água separados, representando cerca de 10.000 ligações de serviços principalmente residenciais, num único departamento de serviços públicos municipais. Em 2004, a cidade começou a incorporar os sistemas privados de água e a criar uma Divisão de Águas, responsável pelo abastecimento e distribuição de água através de tanques de armazenamento, 28 poços, hidrantes, bombas e hidrômetros.

O plano da cidade também previa que a Divisão de Águas Residuais, que funcionava como uma entidade separada, fosse incorporada ao departamento de serviços públicos. Esta divisão administra uma estação de tratamento de águas residuais com capacidade de 1,5 milhão de galões por dia, cinco estações elevatórias de esgoto, 48 milhas de sistema de coleta e cerca de 80 acres de área de reúso de efluentes.

“Tivemos que vincular essas redes autônomas e independentes e fundi-las em um sistema interconectado”, explica Lueder. “Fizemos muito trabalho identificando zonas de pressão. Tem sido uma experiência interessante basicamente nos levar do século 20 ao século 21 no abastecimento e distribuição de água.”

A maioria das bombas no sistema de distribuição existente na cidade eram bombas de velocidade constante, através da linha, que bombeavam água de poço para um reservatório de retenção e depois para estações de serviço e comunidades individuais. Além de fornecerem picos de pressão, as bombas de velocidade fixa não conseguiam fornecer pressão incremental; as bombas estavam desligadas ou funcionando em velocidade máxima.

Por exemplo, se a pressão no tanque de retenção hidropneumático caísse abaixo de 50 libras por polegada quadrada (psi), uma bomba seria ativada para reabastecer o tanque para cerca de 75 psi. Essa oscilação de pressão submeteu os tubos a uma mudança de pressão de 25 psi, que estressou e envelheceu prematuramente as linhas, muitas das quais datavam de 1930.

Com cerca de 160 quilômetros de tubulação no sistema, o constante aumento de pressão e o golpe de aríete causaram vazamentos significativos e custos de reparos de capital para a cidade, até cinco a sete vazamentos por semana na linha principal, além de um ou dois vazamentos em as linhas de serviço.