Projeto de Casa Autossustentável com Biodigestor

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HIDRAULICA – EXERCÍCIOS RESOLVIDOS 
CONTEXTUALIZAÇÃO. 
Ao estudar a disciplina Hidráulica, observamos que se encontra no ramo da Engenharia Civil cuja 
principal atribuição é o planejamento e execução de obras ligadas aos diversos usos dos recursos 
hídricos, atendendo às necessidades básicas da população e possibilitando melhorias na saúde 
pública e também nas atividades econômicas. 
Nesta atividade você é o (a) engenheiro (a) de uma grande construtora e será o responsável 
técnico(a) por um conjunto habitacional de 50 casas populares em um novo loteamento. Neste 
momento, você lembra de uma família que está passando necessidades e faz uma proposta para seu 
gerente de projetos para que esta família seja contemplada com uma das casas. No entanto, além 
da obra em si, você entende a necessidade desta residência ser autossustentável contendo redução 
de custos e até gerando determinada renda para a família. 
Seu gerente, por sua vez, diz que você precisará justificar seu protótipo de projeto com os 
dimensionamentos devidos e quais serão as reduções de custos e acréscimo de renda que a família 
irá ter. 
Sua missão é projetar este novo modelo de residência autossustentável em cima do projeto 
inicial da residência popular que se encontra no Anexo I. 
PERFIL DA FAMÍLIA QUE SERÁ BENEFICIADA COM SEU PROJETO: 
Uma família composta por um casal e quatro filhos. O marido, servente de pedreiro, está 
desempregado a mais de 8 meses, a esposa que trabalhava com serviços gerais teve seu 
contrato de trabalho rescindido há mais de 5 meses, portanto, também está desempregada. 
Os filhos ainda em idade escolar com 4, 7, 10 e 13 anos. A família tem sobrevivido com ajuda 
de amigos e parentes e mora atualmente em uma favela. 
OBJETIVO: Seu objetivo é elaborar o dimensionamento de uma casa autossustentável, para 
que não somente a família tenha sua casa própria, mas também tenha redução de custos 
básicos e, tenha uma fonte de renda. 
Figura 1. Projeto autossustentável proposto. 
 
 
 
 
ETAPA 1. 
Para esta primeira etapa, inicialmente você engenheiro (a) conhecedor das 
propriedades dos fluidos e dos esforços mecânicos, deve projetar um 
biodigestor. Biodigestor é um compartimento fechado onde ocorre a 
decomposição de matéria orgânica, produzindo biogás e biofertilizante. Os 
materiais orgânicos utilizados no biodigestor podem ser os resíduos de produção 
vegetal (folhas, palhas, restos de cultura), de produção animal (como esterco e 
urina), de atividades humanas (resíduo doméstico) e resíduos industriais. Para 
concepção de projeto, considere as seguintes questões: 
- 1 Biodigestor de 100 L de volume útil; 
- Considerar que a geração de resíduo orgânico seja de 0,5 kg por pessoa por 
dia; 
- Considerar os resíduos de 10 galinhas que serão mantidas no galinheiro ao 
lado da residência, considerar0,250 kg por galinha por dia; 
- Considerar 5 kg de resíduos orgânicos por dia referente a produção de 
hortaliças do sistema hidropônico. 
- A produção de biogás será medida a partir de um transdutor de pressão 
acoplado ao biodigestor. O biodigestor é preenchido com biogás pressurizado e 
a pressão é medida pelo manômetro anexado a ele (Figura 3). Uma válvula é 
usada para regular a pressão no biodigestor. O transdutor de pressão é usado 
para medir a pressão gerando sinais analógicos e deve ser calibrado medindo a 
pressão e a corrente elétrica simultaneamente para várias configurações, e os 
resultados devem ser tabulados. 
 
 
 
ETAPA 1 
a) calcular a pressão no biodigestor. 
Suposições: O mercúrio é um líquido incompressível. Considere g = 10 m/s². 
Propriedades: O peso específico do mercúrio é de 13,56 e, portanto, sua 
densidade é de 13.560 kg/m. 
Análise: Para o cálculo da pressão, utiliza-se os valores medidos das diferenças 
de pressão entre P1 e P2 para determinação do Δh (mm). A Tabela 1 demonstra 
a medição acumulada diária de cada mês. 
 
1. Identificar: 
Foi solicitado para calcular a pressão no biodigestor. A tabela 1 apresenta os 
dados de h mensal da produção de biogás. Sabemos que, para calcular a 
pressão (P) hidrostática, ou seja, em repouso, se dá com a seguinte expressão 
dada pelo princípio de Stevin: ∆𝑃 = 𝜌 ∙ 𝛾 ∙ ∆ℎ 𝑜𝑢 ∆𝑃 = 𝑑 ∙ 𝑔 ∙ ∆ℎ 𝑜𝑢 𝑎𝑖𝑛𝑑𝑎 onde: 
∆𝑃 = 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠ã𝑜 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑠𝑡á𝑡𝑖𝑐𝑎 (𝑃𝑎), 
𝛾 = peso específico (𝑁 𝑚3⁄ ) ; 
𝑑 = 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 (
𝐾𝑔
𝑚3
⁄ ) 
𝑔 = aceleração da gravidade (𝑚 𝑠2⁄ ) e, 
∆ℎ = variação da altura da coluna de líquido (m). 
 
2. Preparar: 
Será utilizado a equação 𝑃 = 𝑑 ∙ 𝑔 ∙ ∆ℎpara o cálculo da pressão e será 
apresentado em forma de tabela. O ∆ℎ foi convertido em metros. Os dados são: 
𝑑𝑚𝑒𝑟𝑐 = 13560 (
𝐾𝑔
𝑚⁄ ) 
𝑔 = 10 (𝑚 𝑠2⁄ ) 
∆ℎ = 𝑚𝑚 
 
 
3. Executar: 
O cálculo será apresentado pela tabela 2. 
Tabela 2 – Pressão obtida no biodigestor 
g(m/s2) 10 
d (kg/m3) 13560 
Mês Dh (m) P (Pa) 
 
JAN 8,30 1125,48 
FEV 8,35 1132,26 
MAR 8,38 1136,328 
ABR 7,20 976,32 
MAI 6,49 880,044 
JUN 5,97 809,532 
JUL 4,85 657,66 
AGO 6,04 819,024 
SET 7,09 961,404 
OUT 8,25 1118,7 
NOV 9,40 1274,64 
DEZ 11,55 1566,18 
 
b) Calcular a pressão de vapor d’água contida no biogás. 
1. Identificar: 
Calcular as médias de Temperatura contidas no Anexo II. 
2. Preparar: 
Utilizando a Temperatura média mensal, foi calculado a pressão de vapor d’água 
contida no biogás. Para isso, utilizou-se da equação (1): 
 
 
 
 
3. Executar: 
Para se evitar erro de cálculo, optou-se por calcular a média da temperatura, 
convertendo-se o resultado em K (273,15), calculou-se o expoente 
separadamente da equação 1 e, posteriormente, foi feito o cálculo da pressão 
do vapor de água (PW). 
A tabela 3 apresenta os valores obtidos para a pressão do vapor de água. 
Tabela 3 – Pressão do Vapor de Água (hPa). 
Mês Mínima (°C) 
Máxima 
(°C) 
Média 
(°C) 
Média 
(K) 
EXPOENTE PW (hPa) 
JAN 21 30 25,5 298,7 1,512321 32,53 
FEV 21 30 25,5 298,7 1,512321 32,53 
MAR 20 30 25,0 298,2 1,499389 31,58 
ABR 18 28 23,0 296,2 1,447157 28,00 
MAI 15 24 19,5 292,7 1,353764 22,58 
JUN 14 23 18,5 291,7 1,326603 21,21 
JUL 13 24 18,5 291,7 1,326603 21,21 
AGO 15 26 20,5 293,7 1,380710 24,03 
SET 16 27 21,5 294,7 1,407446 25,55 
OUT 18 29 23,5 296,7 1,460292 28,86 
NOV 19 30 24,5 297,7 1,486407 30,65 
DEZ 20 30 25,0 298,2 1,499389 31,58 
 
c) Calcular o volume de biogás e GLP (gás natural) mensal. 
1. Identificar: 
Calcular o volume de biogás e GLP (gás natural) mensal, utilizando a equação 
(2), fornecida pelo problema. 
2. Preparar: 
Para determinação do volume mensal do biogás, utilizou-se a equação (2): 
 
 
 
Para conversão do volume de biogás em GLP (gás natural), considerou-se uma 
taxa de conversão de biogás em GLP de 35%. 
Foi feita a conversão de Pa para milibar, onde: 1 pascal = 0,01 mbar. 
A pressão em (hPa) possui o mesmo valor numérico em mbar, logo as pressões 
não precisam de conversão (ver tabela 4). 
A conversão do volume do acúmulo de biogás (0,5m3) em litros é de 50 litros. 
To: temperatura normalizada (32°F) → (32 F − 32) × 5/9 + 273,15 = 273,15 K. 
 
3. Executar: 
A tabela 4 apresenta a conversão da pressão obtida no biodigestor de Pa para 
mbar e, a produção de biogás (Vo) e, a produção de GLP, conforme descrito 
acima. 
Tabela 4 – Cálculo do volume mensal de biogás. 
Mês 
Volume 
de 
acúmulo 
de 
biogás 
(L) 
PL 
(mbar) 
PW 
(hPa) 
To (°F) 
Po 
(mbar) 
T (K) 
Vo biogas 
(L) 
Vgpl (L) 
JAN 50 11254,8 32,24 273,15 1.013,25 298,7 506,421 177,25 
FEV 50 11322,6 32,24 273,15 1.013,25 298,7 506,421 177,25 
MAR 50 11363,3 31,3 273,15 1.013,25 298 512,559 179,40 
ABR 50 9763,2 27,75 273,15 1.013,25 296 511,040 178,86 
MAI 50 8190,2 22,37 273,15 1.013,25 292,5 376,390 131,74 
JUN 50 8095,32 21,01 273,15 1.013,25 291,5 373,355 130,67 
JUL 50 6576,6 21,01 273,15 1.013,25 291,5 303,129 106,10 
AGO 50 8190,24 23,84 273,15 1.013,25 293,5 375,040131,26 
SET 50 9614,04 25,82 273,15 1.013,25 294,5 438,841 153,59 
OUT 50 11187 28,6 273,15 1.013,25 296,5 507,261 177,54 
NOV 50 12746,4 30,37 273,15 1.013,25 297,5 573,814 200,83 
DEZ 50 15661,80 31,3 273,15 1.013,25 298 706,987 247,45 
 
 
 
 
ETAPA 2 
Para esta segunda etapa, inicialmente você engenheiro (a) conhecedor (a) das 
propriedades hídricas e as características de escoamento, projetou uma cisterna 
elevada para captação de água de chuva com um V =5m³.Para a elevação desta 
água, você irá projetar um carneiro hidráulico que servirá a um sistema de cultivo 
hidropônico de hortaliças, por fim, para a recirculação desse sistema, você 
deverá projetar uma bomba centrífuga. 
FASE 1 
Agora é o momento de captar essa água da chuva coletada e jogá-la para o 
nosso sistema hidropônico. Para isso, você irá dimensionar um carneiro 
hidráulico. 
Determine o tamanho do carneiro hidráulico em função da vazão obtida. 
O carneiro hidráulico é uma bomba de elevação de água que pode ser construída 
com materiais baratos. 
Tem funcionamento automático, sem necessidade de eletricidade ou de 
combustível, utilizando a própria água no mecanismo de elevação dela de um 
ponto inferior a outro superior. Quanto maior o desnível, maior a pressão e a 
velocidade da água obtida. Alguns especialistas calculam que a elevação varia 
de duas a oito vezes o desnível, dependendo da relação de diâmetros entre o 
tubo de elevação e o de saída. 
 
Figura 4. Exemplo de carneiro hidráulico em funcionamento. 
 
 
 
Parâmetros de projeto para a escolha do carneiro hidráulico: 
- A descarga (vazão) fornecida pelo carneiro hidráulico depende da vazão de 
acionamento e da altura de queda; 
- A altura H a que se pretende elevar a água influi igualmente sobre o valor do 
rendimento do carneiro; 
- A capacidade do carneiro hidráulico, isto é, a vazão (descarga) recalcada, é 
calculada pela equação (7): 
 
O Rendimento Hidráulico do Carneiro (R) varia segundo a relação entre a altura 
de queda e a altura total de recalque (desnível + perda de carga). No anexo III 
encontram-se valores médios de rendimento hidráulico para diferentes relações 
de h / H. 
A escolha do carneiro (Anexo III) deve ser feita em função da vazão de 
alimentação e altura de queda. 
Para a determinação da altura total de recalque (desnível + perda de carga). 
De acordo com os dados existentes, tem-se: 
- Altura de queda (h) = 2,9 m; 
- Altura de elevação (H) para o sistema hidropônico = 3,2 m; 
- Volume (V) a ser recalcado diariamente é de 5 m³; 
- Perda de carga no recalque (hf) = 2,6025 m. 
Para determinação da eficiência do carneiro hidráulico, utilizar a Tabela 2. 
Determine o tamanho do carneiro hidráulico (escolha do carneiro hidráulico), a 
partir da Tabela 3. 
 
 
 
1. Identificar: 
O exercício pede para determinar o tamanho do carneiro hidráulico em função 
da vazão obtida do acionamento e altura de queda. 
Apresenta, também, parâmetros de projeto para a escolha do carneiro hidráulico 
e, também apresenta equações a serem utilizadas. 
O enunciado pede para determinar o tamanho do carneiro hidráulico (escolha do 
carneiro hidráulico), a partir da Tabela 3 (que não está identificado no anexo III, 
observação minha). 
2. Preparar 
Dados do problema: 
- Altura de queda (h) = 2,9 m; 
- Altura de elevação (H) para o sistema hidropônico = 3,2 m; 
- Volume (V) a ser recalcado diariamente é de 5 m³; 
- Perda de carga no recalque (hf) = 2,6025 m. 
Para determinação da eficiência do carneiro hidráulico, utilizar a Tabela 2 não 
está identificada, só apresenta anexo III). 
 
Determine o tamanho do carneiro hidráulico (escolha do carneiro hidráulico), a 
partir da Tabela 3 (idem observação anterior). 
 
 
 
 
Equações dadas: 
 
Para a determinação da altura total de recalque (desnível + perda de carga). 
3. Executar: 
De acordo com os dados fornecidos temos: 
h= 2,9 m 
Volume a ser recalcado diariamente é de 5m3, logo a vazão mínima será de: 
𝑞 =
5000
24 ∙ 60 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠
≅ 3,5𝐿/𝑚𝑖𝑛 
Hf=2,6025 m 
H=desnível + perda de carga 
O desnível foi considerado a altura de queda e a altura total de recalque, 
somado, também, a perda de carga. 
𝐻 = 2,9 + 3,2 + 2,6025 
𝐻 = 8,7 𝑚 
Relação h/H ≅3/9 ≅1/3 
 
Utilizando a equação 7 e fazendo manipulação matemática, temos: 
𝑄 =
𝐻𝑞
ℎ𝑅
 
 
 
𝑄 =
8,7 𝑚 ∙ 3,5𝐿/𝑚𝑖𝑛
2,9 𝑚 ∙ 0,75
= 14 𝐿/𝑚𝑖𝑛 
A vazão para abastecimento do carneiro deve ser, no mínimo, Q = 14 L/min. 
A escolha do carneiro será em função da vazão de alimentação, de acordo com 
a tabela abaixo: 
 
Será o carneiro n° 3, com vazão de 14 L/min, com altura de queda entre 2,5 a 4 
m, com tubo de entrada de 1”, e tubo de recalque de ½”. 
FASE 2 
Dimensione uma bomba capaz de transportar uma vazão de 10 m³/dia de água 
cujo peso específico é 10.000 N/m³, o que equivale a 1.000 kgf/m³, e a 
viscosidade é de 1,29.10 Pa.s, em um ambiente cuja gravidade é igual a 10m/s². 
Sabendo que o sistema contém, tubulação CPVC com (DN = 25 mm; DE= 28mm; 
DI = 23,4 mm), considere o rendimento do conjunto moto-bomba de 50%. 
- Considere o desnível geométrico = 2,7 m.c.a; 
- Considere comprimento da tubulação de sucção = 1,5 m e tubulação de 
recalque 5 m; 
- Considere as conexões das tubulações de sucção = (1) Registro de Gaveta; (1) 
Joelho 90°; (1) Válvula de pé e Crivo; 
- Considere as conexões das tubulações de recalque = (1) Registro de Gaveta; 
(3) Joelho 90°; (1) Válvula de Retenção Vertical (Tipo Pesado). 
• Para cálculo da perda de carga unitária pela fórmula de Fair-Whipple Hsiao 
para tubos lisos: 
𝐽𝑢𝑛𝑖𝑡 = 8,69 ∙ 10
6 ∙ 𝑄1,75 ∙ 𝐷−4,75 (8) 
onde, 
𝐽𝑢𝑛𝑖𝑡 é 𝑎 𝑝𝑒𝑟𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑡á𝑟𝑖𝑎 (
𝐾𝑃𝑎
𝑚
) 
𝑄: é 𝑎 𝑣𝑎𝑧ã𝑜 𝑒𝑠𝑡𝑖𝑚𝑎𝑑𝑎 𝑛𝑎 𝑠𝑒çã𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑖𝑑𝑒𝑟𝑎𝑑𝑎 (
𝐿
𝑆
) 
 
 
𝐷: é 𝑜 𝑑𝑖â𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑜 𝑑𝑜 𝑡𝑢𝑏𝑜 𝑒𝑚 𝑚𝑚 
Para a perda de carga total: 
𝐽𝑡𝑜𝑡 − 𝐽𝑢𝑛𝑖𝑡 ∙ 𝐿𝑡𝑜𝑡 (9) 
𝐿𝑡𝑜𝑡 = 𝐿𝑟𝑒𝑎𝑙 + 𝐿𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 (10) 
10 𝐾𝑃𝑎 = 1 𝑚. 𝑐. 𝑎 
𝐻𝑚𝑎𝑛 = ∆𝐻𝑔 + 𝐽𝑡𝑜𝑡−𝑠𝑢𝑐çã𝑜 + 𝐽𝑡𝑜𝑡−𝑟𝑒𝑐𝑎𝑙𝑞𝑢𝑒 (11) 
Calcule a potência hidráulica (W), a potência hidráulica (CV), potência ideal (CV) 
e potência nominal (CV). 
Figura 5. Exemplo de bomba centrífuga utilizada para o sistema de recirculação de recalque. 
 
Dados: 
Pressão requerida Pr= 100KPa = 10,2 m.c.a. 
Q = 10 m³/dia 
Peso específico () = 10.000 N/m³  1.000 kgf/m³ 
Viscosidade (v)= 1,29.10 Pa.s 
g= 10m/s² 
Desnível geométrico – 2,7 m.c.a. 
Rendimento do conjunto moto-bomba de 50%. 
Desnível geométrico H = 2,7 m.c.a; 
Comprimento da tubulação de sucção = 1,5 m e tubulação de recalque 5 m; 
Potência Manométrica: 
𝐻𝑚𝑎𝑛 = 𝑃𝑟 + ℎ 
𝐻𝑚𝑎𝑛 = 10,2 + 2,7 
𝐻𝑚𝑎𝑛 = 12,9 𝑚 
 
 
Potência Hidráulica (W) 
𝑃𝐻 = 𝛾. 𝑄. 𝐻𝑚𝑎𝑛 
𝑃𝐻 = 10000
𝑁
𝑚3
∙ (10 𝑚
3
𝑑𝑖𝑎⁄ . 2,78 × 10
−3) . 12,9𝑚 
𝑃𝐻 = 3.5862 × 10
3 𝑊 
Potência Ideal (CV) 
𝑃𝐻 =
1000
𝑘𝑔𝑓
𝑚3
∙ (10
𝑚3
𝑑𝑖𝑎
∙ 2,78 × 10−3) ∙ 12,9𝑚
75
 
𝑃𝐻 = 4,8 𝐶𝑉 
Potência Ideal 
𝑃𝐼 =
𝑃𝐻
𝔶𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 . 𝔶𝐵𝑜𝑚𝑏𝑎
 
𝑃𝐼 =
3,5862
0,50
 
𝑃𝐼 = 7,2𝐶𝑉 
Potência Nominal 
𝑃𝑁 = 𝑃𝐼 ∙ 𝐹𝑠 
𝑃𝑁 = 7,2 ∙ 1,30 
𝑃𝑁 = 9,36𝐶𝑉 
 
 
 
 
FASE 4 
Agora que temos nossa bomba centrífuga, necessitamos alimentá-la com 
energia elétrica. Sabendo disso, você decidiu contratar uma empresa 
especializada em geradores de biogás para conversão em energia elétrica. A 
empresa indicou o gerador de energia conforme a Figura 6. Esse gerador 
consome 1,8 L/h de GLP (gás natural) para gerar energia o suficiente para nossa 
bomba centrífuga funcionar. 
Figura 6. Exemplo de gerador de energia a gás. 
 
a) Com base nos valores obtidos na Etapa I, indique a média mensal de 
GLP disponível para a operação da bomba. Com isso, determine quantas 
horas por dia a bomba irá operar. 
A tabela 5 apresenta os resultados do cálculo de horas trabalhadas para 
operaçãoda bomba por mês. 
Tabela 5 – Cálculo das horas trabalhadas para operação da bomba. 
Mês Vglp (L) 
Vglp disp 
(L) 
Bomba 
horas 
trabalhada 
JAN 177,25 98,47 3,18 
FEV 177,25 98,47 3,52 
MAR 179,40 99,67 3,22 
ABR 178,86 99,37 3,31 
MAI 131,74 73,19 2,36 
JUN 130,67 72,59 2,42 
JUL 106,10 58,94 1,90 
AGO 131,26 72,92 2,43 
SET 153,59 85,33 2,75 
OUT 177,54 98,63 3,29 
NOV 200,83 111,57 3,60 
DEZ 247,45 137,47 4,58 
Para se chegar a estes resultados, utilizou-se a produção de GLP mensal, 
dividido por 1,8 L/h de consumo do gerador. O resultado obtido está na coluna 
 
 
de Vglpdisp. Este resultado foi dividido pelos dias de cada mês para se verificar a 
quantidade diária de horas trabalhadas, apresentada na coluna de ‘Bombas 
horas trabalhadas’. 
b) Considerando o volume de coleta da saída do sistema de 1/5 do total 
irrigado por dia, qual será a taxa de recirculação do volume de 
água/hora/dia? 
 
Tabela 6 – Cálculo da Taxa de Recirculação 
Mês 
Bomba horas 
trabalhada 
Taxa de recirculação = Volume de coleta na 
saída do sistema/ número de horas que a 
bomba irá operar (m3/hora) 
JAN 3,18 0,31 
FEV 3,52 0,28 
MAR 3,22 0,31 
ABR 3,31 0,30 
MAI 2,36 0,42 
JUN 2,42 0,41 
JUL 1,90 0,53 
AGO 2,43 0,41 
SET 2,75 0,36 
OUT 3,29 0,30 
NOV 3,60 0,28 
DEZ 4,58 0,22 
 
 
 
 
ETAPA 3 
FASE 1 
Se você chegou até aqui, já está de parabéns! Mas ainda não acabou... A partir 
dos dimensionamentos devidos das Etapas 1 e 2, agora você precisará avaliar 
a viabilidade técnico-econômica de seu projeto.Você deverá responder as 
seguintes perguntas: 
a) A produção de biogás pelo biodigestor proposto é suficiente para a 
operação da bomba centrífuga por 3,5 horas/dia? 
Ela é suficiente somente nos meses fevereiro, novembro e dezembro. 
b) Considerando que a plantação de alface demanda 5 L de 
água/unidade/dia e um tempo de produção de30 dias (1 mês), quantas 
unidades de alface a família conseguirá obter por mês? 
Considerando que a taxa diária de irrigação seja o volume a er recalcado 
diariamente, tem-se V=5m3, portanto em um mês de trinta dias, o volume irrigado 
será de 150 m3/mês ou 150.000 L/mês. 
O volume de recirculação = 1 m3/dia, em um mês, o volume de recirculação será 
de 30 m3/mês ou 30.000 L/mês. 
Sabendo que 1 unidade de alface demanda 5 L água/dia, em um mês a demanda 
será de 150 L de água/mês. 
Então, 
𝑈𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑎𝑙𝑓𝑎𝑐𝑒 =
150 + 30
150
= 1,2 𝑜𝑢 𝑠𝑒𝑗𝑎, 1200 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 
c) Considerando um lucro de R$ 1,75 reais por unidade, qual será a renda 
mensal? 
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑎 𝑚𝑒𝑛𝑠𝑎𝑙 = 𝑙𝑢𝑐𝑟𝑜 𝑢𝑛𝑖𝑡á𝑟𝑖𝑜 × 𝑞𝑢𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑧𝑖𝑑𝑎𝑠 
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑎 𝑚𝑒𝑛𝑠𝑎𝑙 = 1,75 ∙ 1200 
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑎 𝑚𝑒𝑛𝑠𝑎𝑙 = 2100,00 
A renda mensal será de R$2.100,00 
 
 
 
FASE 2 
Ufa... Estamos quase no fim! 
Nesse instante, você Engenheiro (a) terá a oportunidade de demonstrar 
toda a sua capacidade técnica para o seu gerente de projetos. Também terá 
a possibilidade de auxiliar uma família que depende disto para sobreviver, 
e por fim, conciliando a preservação do meio ambiente. Calma... respire 
fundo e vamos lá!!! 
Agora chegou o momento de você elaborar a proposta para seu gerente de 
projetos, explicando se é vantajoso tecnicamente e economicamente viável 
o investimento na concepção do projeto de casa autossustentável 
proposto. Não esqueça de justificar, por meio de todos os dados obtidos, 
mesmo se a opção não for viável. 
Para fundamentar sua justificativa você poderá fazer um levantamento da 
economia na tarifa de água e energia que o sistema irá fornecer. Você 
também poderá indicar possíveis melhorias ou adaptações no sistema, de 
acordo com o seu conhecimento técnico, além de promover melhores 
utilizações para os recursos disponíveis. 
 
Este projeto, a princípio, não é viável pois atende somente a 3 meses. 
Tecnicamente falando, uma possível solução seria acoplar um projeto de energia 
solar para diminuição dos gastos de energia elétrica e, até se ter um poço 
artesiano onde se poderia puxar a água quando faltasse. 
Outra solução seria trocar a produção por outro alimento que consuma menos 
água do que a alface. 
Contudo, é necessário propostas com este viés uma vez que, estamos 
presenciando o fenômeno das mudanças climáticas, além de outros fenômenos 
que não podemos controlar. Estas propostas se fazem imprescindível no 
momento que vivemos para trazer maior economia, sustentabilidade e, acima de 
tudo, esperança para famílias de baixa renda.