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CENTRO UNIVERSITÁRIO TIRADENTES CURSO DE ENGENHARIA CIVIL MYRELA PRUDENTE VASCONCELOS LISBOA ROBERTO AMARAL FLAQUER DUARTE RODRIGO AGUIAR FERRO ANÁLISE DA EFICIÊNCIA DO REUSO DE ÁGUAS CINZAS MACEIÓ, 04 DE ABRIL DE 2023. MYRELA PRUDENTE VASCONCELOS LISBOA ROBERTO AMARAL FLAQUER DUARTE RODRIGO AGUIAR FERRO ANÁLISE DA EFICIÊNCIA DO REUSO DE ÁGUAS CINZAS Monografia apresentada ao Centro Universitário Tiradentes como um dos pré-requisitos para a obtenção de grau de Bacharel em Engenharia Civil. Orientador: Dr. Djair Felix da Silva Maceió, AL 2023 DEDICATÓRIA Família é base, amizade é afinidade, compreensão. Familiares podem ser amigos! Amigos podem ser familiares! Ambos são eternos. Familiares a gente aprende a gostar, e ama mesmo assim. Amigos a gente escolhe e não abre mão. Hélène Françoise Agradeço a minha avó Bahia (já falecida) que sempre moveu todos os esforços para os estudos dos netos. Agradeço a minha mãe que nunca desistiu, que diante de todas as dificuldades se manteve forte e confiante, que um dia eu tenha a metade da fibra dela. Agradeço a Dedé, minha avó de coração, que nunca permitiu que eu desistisse e com quem fiquei ao lado até seu último suspiro. Agradeço ao meu pai que é a minha maior inspiração profissional. Agradeço aos meus amigos de trabalho Meraldo e Ayana que me passaram não só conhecimento, mas insigths e até a sugestão de tema para este estudo. Agradeço aos meus irmãos que nunca me deixaram desistir dos estudos, principalmente ao Cesinha que teve a dura missão de encher meu saco, me vigiar, me manter no trilho, foi um irmão, um pai, um amigo, um coronel, sem ele eu não estaria “literalmente” aqui. Hoje, a minha vitória é de todos vocês também. Myrela Prudente Vasconcelos Lisboa Agradeço a minha família, amigo e professores e principalmente a Encibra S.A que me incentivou, apoiou e contribuiu muito com esse momento. Roberto Amaral Flaquer Duarte. Quero agradecer aos meus pais, irmãos e a minha noiva que incentivaram e me apoiaram em toda essa jornada nessa graduação e dedico a realização desse trabalho a eles. Rodrigo Aguiar Ferro. RESUMO A reutilização das águas cinzas é um mecanismo de gestão ambiental utilizado no mundo inteiro como meio eficiente de preservação dos efluentes de água potável, bem como, um recurso essencial à preservação ambiental. O presente trabalho visa analisar a eficiência dessa técnica quando aplicada às edificações públicas do tipo escolar, bem como, caracterizar um sistema de reuso de águas cinzas, apresentar os tipos de materiais e técnicas disponíveis para implantação do sistema em escolas públicas, analisar a eficiência dos sistemas já implantados e propor melhorias. A estrutura do estudo apresenta-se com um capítulo Introdutório, seguido dos Objetivos e Justificativas, em seguida, no capítulo quatro, apresenta-se o corpo teórico com relação de consumo de água em edificações, o reuso de águas cinzas, os meios de implantação de um sistema de tratamento de água, as normas técnicas obrigatórias no Brasil e o nível de eficiência desses sistemas em escolas públicas. No capítulo 5, é demonstrada a metodologia e no capítulo 6 os resultados, finalizando com o capítulo 7 para conclusão e o capítulo 8 com sugestões de pesquisas futuras. Palavras-chave: Reutilização de água. Águas cinzas. Escolas Públicas ABSTRACT The reuse of gray water is an environmental management mechanism used worldwide as an efficient means of preserving drinking water effluents, as well as an essential resource for environmental preservation. The present work aims to analyze the efficiency of this technique when applied to public buildings of the school type, as well as to characterize a gray water reuse system, to present the types of materials and techniques available for the implementation of the system in public schools, to analyze the efficiency of systems already implemented and propose improvements. The structure of the study is presented with an Introductory chapter, followed by the Objectives and Justifications, then, in chapter four, the theoretical body is presented with relation to water consumption in buildings, the reuse of gray water, the means of implantation of a water treatment system, the mandatory technical standards in Brazil and the level of efficiency of these systems in public schools. In chapter 5, the methodology is demonstrated and in chapter 6 the results, ending with chapter 7 for conclusion and chapter 8 with suggestions for future research. Keywords: Water reuse. Gray waters. Public schools SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ...............................................................................................................09 2. Objetivos ...........................................................................................................................12 2.1. Objetivo Geral .............................................................................................................12 2.2. Objetivos Específicos .................................................................................................12 3. JUSTIFICATIVA .............................................................................................................12 4. ASPECTOS TEÓRICOS ................................................................................................13 4.1. Consumo de água em edificações ...............................................................................13 4.1.1. Reuso de água cinza em edificações ................................................................16 4.2. Sistemas Experimentais de Tratamento de água cinza ...............................................20 4.3. Normas técnicas e legislações sobre reuso de água cinza no Brasil ...........................23 4.4. Eficiência do reuso de águas cinzas em escolas públicas ...........................................27 5. METODOLOGIA ............................................................................................................29 6. RESULTADO E PESQUISA ..........................................................................................30 7. CONCLUSÃO ..................................................................................................................31 8. REFERÊNCIA .................................................................................................................32 9 1. INTRODUÇÃO Nosso planeta é formado em sua composição de 70% de água. Um bem considerado essencial para a existência de vida na Terra. Ocorre que apenas 3% dessa água é doce, e dentre elas 2% estão em geleiras e apenas 1% é disponível para consumo. Observamos que geograficamente essa água disponível para consumo é mais presente em alguns países que em outros. No Brasil, encontramos 12% de toda a água potável do Mundo, segundo Tomaz (2001), sendo muitas vezes mal distribuída aos próprios cidadãos. A demanda por água cresceu mais de seis vezes entre os anos 1900 a 1995, mantendo esse crescimento em constante elevação principalmente para consumo agrícola, industrial e residencial, segundo WHO (1997). Observando a taxa populacional de mais de oito bilhões de pessoas na Terra, fica razoável pensar que em breve teremos uma crise de abastecimento. Os desafios que se apresentam aos gestores públicos são diversos e nas mais variadas culturas do Mundo (PALMIER, 2001). Relatos dos estudos de Petry e Boeriu (2000) demonstram que o desenvolvimento de novas tecnologias para manejo de recursos hídricos vem crescendo, mas ainda falta muito a se aprimorar.Não bastasse a pouca oferta de água para consumo, têm-se o grave problema da falta de tratamento da água após o consumo, ou seja, o saneamento básico. Só no Brasil, metade dos municípios não tem rede de coleta de esgoto, bem como, dos que possuem alguma estrutura apenas 20% tratam o esgoto coletado (IBGE, 2002). O esgoto não tratado, geralmente, é despejado em rios, solo e mar. Levando a outro problema: contaminação das águas potáveis disponíveis para consumo. Ou seja, não bastasse a questão da pouca oferta da água para consumo, ela ainda é contaminada pela água consumida sem tratamento devido. Palmeira Junior (2004) afirma categoricamente que, em alguns municípios brasileiros, 75% das águas utilizadas para uso urbano e residencial retornam aos corpos d’água na forma de esgoto. Quando isso ocorre, elas levam para esse ambiente águas poluídas com sólidos em suspensão, matéria orgânica, óleos, graxas, nutrientes, metais pesados e outras impurezas. Diante deste cenário, é fundamental a produção de artigos e debates científicos que ajudem a proposição de soluções para o problema que se arvora na nossa sociedade, principalmente as que se relacionam à conservação da água potável. O presente trabalho irá focar na reutilização de águas cinzas para consumo não potável, visto que, essa solução envolve não só o debate da disponibilidade de água doce como o manejo após o consumo. 10 Autores como Hespanhol (1997) defendem que a tese de substituição de fontes é a alternativa mais adequada e menos restritiva dentre as técnicas possíveis, deixando as águas de melhor qualidade para usos mais nobres. Já os trabalhos de Philippi (2003) demonstram que a reutilização de águas cinzas é o método com maior eficácia na conservação de águas potáveis, sendo um forte mecanismo de gestão ambiental e detector de tecnologias já consolidadas para sua aplicação. Sistemas de coleta e reuso de águas cinzas já existem em diversos países, com intuito de conscientizar e incentivar sobre a conservação da água potável, tais como Alemanha, Estado Unidos e o Japão. No Brasil, segundo a Agência Nacional de Águas (ANA), somente a proposta de reuso de águas cinzas para limpeza de vasos sanitários resultaria em uma economia de 1/3 do volume utilizado para atender o consumo doméstico nacional (ANA, 2005). “Reusar a água é aproveitar a água residuária recuperada, através da remoção ou não de parte dos resíduos por ela carregada em uso anterior, e usá-la novamente em aplicações menos exigentes que o primeiro uso, encurtando assim o ciclo da natureza em favor do balanço energético” (METCALF; EDDY, 2003). A lógica é que as águas cinzas podem ser reutilizadas em outras situações que não o consumo primário, resultando em uma preservação da água potável para finalidades mais essenciais. Nos dizeres de Langergraber e Mullegger (2005), as águas residuárias são conhecidas como um recurso que pode ser disponível para reuso. Define-se águas cinzas aquelas que provêem de banheiras, chuveiros, lavatórios, máquinas e tanques de lavar roupas e pias de cozinha, entre outros. Nos trabalhos da Califórnia Graywater Standards (1994), as águas cinzas são definidas como resíduos líquidos não tratados originados de edificações sem contato com resíduos originados do vaso sanitário. Conquanto que nos dizeres de Otterpohl (2001) as águas residuárias são classificadas em: • Águas negras (clackwater): efluentes provenientes dos vasos sanitários, como urina, fezes e papel higiênico; • Águas cinzas (greywater): águas servidas, excluindo o efluente proveniente de vasos sanitários; • Águas amarelas: efluentes contendo somente urina; • Águas marrons: efluentes contendo somente fezes. Além desse, os estudos de Henze e Ledin (2001) existiriam duas categorias de águas cinzas: as claras, provenientes do chuveiro, do lavatório, máquina de lavar roupas, e similares; 11 e, as escuras, que apresentam em sua composição as águas provenientes das pias ou máquinas de lavar pratos, por exemplo. Quando são devidamente tratadas, as águas cinzas podem ser utilizadas no consumo não-potável das edificações como nas bacias sanitárias, nas torneiras do jardim, na irrigação de gramados, plantas e hortas, na lavagem de veículos, na lavagem de roupa, na limpeza de calçadas, na limpeza de pátios, na produção de concretos, na compactação de solos, na recarga de aquíferos para usos ornamentais (chafarizes e espelhos d’água), entre tantas outras finalidades. A classificação da qualidade dessa água será no sentido da finalidade do seu uso, como ensina Blum (2003). Para estimar a demanda de água não potável nas edificações poder-se-ia utilizar dos dados de: tarifa exercida pela companhia de saneamento, renda familiar, condições climáticas, características prediais, número de moradores/usuários e, ainda, faixa etária (ARBUÉS et al, 2003). No Brasil foi realizado um diagnóstico dos serviços de água e esgoto, no ano de 2003, dentro do Programa de Modernização do Setor de Saneamento – PMSS (2004), onde constatou- se o consumo per capita médio de 141L /hab.dia. Quanto que dentre as regiões do país, fica no Sudeste o maior índice de 174L/hab.dia (SNIS, 2006). No entanto, boa parte das críticas ao modelo de reuso de águas cinzas foca nos riscos relacionados à utilização inadequada de sistemas, tais como: • Disseminação de doenças por exposição à microrganismos presentes na água que podem causar danos à saúde pública; • Proliferação bacteriológica na água; • Proliferação de algas na água; • Presença de odores decorrentes de decomposição de matérias orgânicas; • Entupimento de tubulações de alimentação e distribuição das águas; • Corrosão de peças e equipamentos no uso de águas ácidas; e • Manchas em louças e metais que tiverem contato com as águas. Por este prisma, nota-se que a identificação e a caracterização desses riscos potenciais nas águas são uma base para análise do sucesso desse sistema, bem como, o conhecimento técnico profundo sobre os efluentes. De modo que se possa determinar, com o máximo de segurança e eficiência, os requisitos mínimos de qualidade para que essas águas sejam aproveitadas e reutilizadas da melhor forma. 12 2. OBJETIVOS 2.1 Objetivo Geral Analisar a eficiência do sistema de reuso de águas cinzas em escolas municipais. 2.2 Objetivos Específicos • Caracterizar um sistema de reuso de águas cinzas; • Apresentar os tipos de materiais e técnicas disponíveis para implantação do sistema em escolas públicas; • Analisar a eficiência dos sistemas já implantados; e, • Elaborar propostas de melhorias e divulgação desses mecanismos para escolas públicas. 3. JUSTIFICATIVA O termo ‘uso racional da água’ refere-se na realização de ações técnicas e mudanças culturais que impliquem na diminuição da demanda por água e redução do potencial poluidor deste consumo sobre os mananciais. Essas ações podem também ser chamadas de políticas públicas e se justificam, no mínimo, pela situação crítica da relação demanda e disponibilidade de água potável no mundo. Sendo o presente trabalho um esforço para propor e valorizar os resultados da aplicação da técnica de reuso de águas cinzas em algumas escolas públicas. Segundo a Agência Nacional de Águas (ANA) as bacias hidrográficas, ou os trechos de rios, que abastecem as regiões metropolitanas de várias capitais brasileiras estão em estado crítico ou muito-crítico (ANA, 2005), o que se verificou verdadeiro quando sobreveio a crise hídrica de 2013. Um recurso técnico muito utilizado para o uso racional da água é o reuso racional da água cinza nas edificações, porém ainda encontra algumas barreiras para sua implementação. Trata-se o método da reutilização de água residuária (esgoto, água descartada, efluentes líquidos, tratados ou não). No Brasil, a necessidade ou não de tratamento da água residuária para transformá-laem água de reuso, refere-se ao padrão exigido para uso conforme a finalidade pretendida (CNRH, 54/2006) conforme se encontra na NBR 13.969/1996 descrição do grau de tratamento necessário para cada modalidade de uso. Ressalte-se que a NBR citada não 13 aprofunda a temática, sendo restritiva e até negligente como no caso do uso de água de enxágue das máquinas de lav… ar roupa, após desinfecção, para uso nas descargas dos vasos sanitário, por exemplo. Alerta Winward (2007) que os sistemas de reuso de águas cinzas deve ser altamente seguro do ponto de vista sanitário, bem como, de fácil operação e manutenção, principalmente nas edificações de uso contínuo como as escolas, comércios e residências. Além de ter de ser viável economicamente (ZANETI et al, 2012). Por ser esse tema essencial a sobrevivência da nossa sociedade, ainda mais após a repercussão da crise hídrica de 2013 que afetou grandes metrópoles esse estudo se justifica de per si pela urgência do tema, pela necessidade de divulgação das boas práticas e pelo fomento ao debate acadêmico tão essencial na proposição de soluções dos problemas sociais, econômicos e ambientais. 4. ASPECTOS TEÓRICOS 4.1. Consumo de água em edificações De toda a água doce disponível no Planeta, 69% são destinada à agricultura, 23% à Industria e 8% para uso humano (HINRECHSEN; HOBEY; UPADHYAY, 1997). Dentre aquelas de consumo urbano, há ainda três categorias de consumo: • Residencial: Nas residências e edificações familiares; • Comercial: nos edifícios comerciais (restaurantes, hospitais, hotéis, lavanderias, lava-jatos, clubes, bares, lanchonetes, lojas e similares); • Público: edificações de órgãos públicos (escolas, parques, prédios de órgãos oficiais, cadeias e similares em qualquer esfera administrativa). Alguns autores americanos (BROW, 1986; CALDWELL, 1986; TOMAZ, 2000) estimaram que o consumo interno de uma residência padrão nos Estados Unidos consome, somente no vaso sanitário, cerca de 35% do consumo de água total dessa residência. Em segundo lugar, eles colocaram a máquina de lavar roupas, que consumiria aproximadamente 22% do consumo total da família, seguido do chuveiro (18%) e das torneiras (13%), configurando que menos da metade do consumo da família eram empregado em atividades essenciais como cozinhar, hidratar ou tomar banho (BROW, 1986; CALDWELL, 1986; TOMAZ, 2000). 14 Numa pesquisa realizada na Holanda repetiu-se o padrão com o vaso sanitário podendo consumir até 41% de toda a demanda familiar, seguido de perto pelo consumo do banho e da lavagem de roupa que podem chegar até 37% dessa demanda (TOMAZ apud QASIM, 2000). Quando nós voltamos para estudos no Brasil, verifica-se que o consumo do vaso sanitário, do chuveiro e da pia da cozinha juntos somam mais de 74% da demanda residencial. Ressalta-se, porém, que o consumo dos vasos sanitários brasileiros é bem inferiores aos dos EUA e Holanda, devido a difusão do uso de vasos com caixa acoplada de até 6L por descarga, conforme o destaque do relatório Uso Racional de Água do DECA (USP, 2002; PNCDA, 2007; DECA, 2005). Para contextualizar, a bacia sanitária é o componente mais importante do sistema de descarga quando se observa o consumo de água, sendo o foco dos Programas Setoriais de Qualidade (PSQ) e do Programa Brasileiro de Qualidade e Produtividade da Habitação (PBQP- H). Nos quais há um objetivo específico sobre o uso racional da água com previsão de qualidade evolutiva das bacias sanitárias (e dispositivos de descarga) de modo que até o ano de 2002 já era para se ter alcançado a meta de volume máximo de descarga em 6 litros ou menor (ILHA; GONÇALVES; OLIVEIRA, 2002). O grande gargalo nacional ficou por conta do consumo de água em chuveiros e máquinas de lavar roupas, podendo o chuveiro sozinho chegar de 33% a 54% da demanda residencial (USP, 2002; PNCDA, 2007; DECA, 2005). Desse modo, fica evidente que o incentivo ao uso racional de água deve ser praticado ostensivamente de modo a minimizar a escassez de água potável, principalmente no consumo urbano, já que é onde o problema é mais cotidiano e massivo. Quando se busca conservar a água é preciso que se tenha um conjunto de atividades (TOMAZ, 1998) com o objetivo de: Reduzir a demanda de água, melhorar o uso dela, reduzir as perdas e o desperdício e implantar práticas de economia de água. Sendo, nos dizeres de Santos (2002), um conjunto de ações que busque economizar as águas dos mananciais seja dentro do sistema público de abastecimento de água, ou dentro das casas. Dentro do Manual de Conservação e Reuso de Água (2005), elaborado pelo Sindicato da Industria da Construção Civil do Estado de São Paulo – SINDUSCON, a conservação de água é definida como qualquer ação que possa reduzir a quantidade de água extraída das fontes de suprimento, ou que reduzam o consumo de água, ou ainda que aumente a eficiência do uso da água, ou, por fim, que aumente a reciclagem e o reuso de água. 15 Nesse sentido, as medidas para a conservação de água utilizadas no meio urbano (residencial, comercial e industrial) podem ser convencionais ou não-convencionais. São exemplos de medidas convencionais: Mudança tarifária na tributação, conserto de vazamentos residenciais, conserto de vazamentos na rede pública, redução de pressão nas redes públicas, reciclagem e reuso de água, normativas para aparelhos sanitários, entre outros (TOMAZ, 2001). Conquanto que os não-convencionais seriam: Reuso de águas cinzas (águas servidas residenciais); utilização de excretas de vasos sanitários em compostagens; aproveitamento de água do mar ou salobra; aproveitamento da água de drenagem do subsolo de edifícios (TOMAZ, 2011). Para as companhias de abastecimento o maior problema está no desperdício de água, segundo a SABESP (Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo), só no ano de 2003 a perda física total de água foi de 34%, dentre as quais 16% foram perdida em vazamentos dentro da rede de distribuição e ramais e 17% em perdas aparentes por erro em medidores, ligações clandestinas ou falhas cadastrais (SABESP, 2004). Como uma das medidas para conscientização do uso racional da água, a SABESP em conjunto com a Universidade de São Paulo (USP) implantou o Programa de Uso Racional da Água – PURA. Nele buscava-se avaliar os potenciais de diminuição do volume de água fornecido aos edifícios da Universidade, por meio da redução de perdas e do uso racional de água. O PURA era composto por outros seis macro programas: Banco de Dados, Laboratório Institucional, Avaliação e Adequação de tecnologias, Caracterização de demandas e impactos, Programa de qualidade, e programas específicos de economia de água. Antes da sua implantação, foram realizados estudos de casos em edifícios como escolas, escritórios e hospitais para que houvesse a determinação de uma metodologia de auditoria e procedimentos de intervenção posteriores (SILVA, 2004). Falar em conservação de água é uma questão essencial do eixo do conhecimento chamado “meio ambiente”, além disso, o uso de medidas convencionais é extremamente necessário, para que seus resultados sejam percebidos e alcançados à longo prazo. Como solução para isso, foi criado o projeto Green Buildings, um programa do governo de Taiwan, com sete categorias de avaliação que buscam intensificar e promover a conservação de energia, a proteção das fontes hídricas, a diminuição do desperdício de material e do impacto ambiental. Tudo isso para alcançar eficientemente uma qualidade ecológica das edificações. E nesse trabalho há uma atenção especial aos sistemas de aproveitamento e reciclagem de água (CHENG, 2001). 16 4.1.1. Reuso de água cinza em edificações As águas cinzas são aquelas servidas em residências e provenientes de lavatórios, chuveiros, banheiras, pias de cozinha, máquinas e tanques de lavar roupa (OTTONSON, 2003).No entanto, nos estudos de Nolde (1999) e Christova-Boal (1996) as águas efluentes de cozinha são consideradas altamente poluídas, putrescíveis e com grande número de compostos indesejáveis (óleos e gorduras, por exemplo). Utilizar-se águas cinzas como fontes alternativas de água é uma prática comum em outros países como Japão, EUA, Canadá, Alemanha, Reino Unido e Israel. Já no Brasil é mais comum haver aplicações de sistemas de reuso de água cinzas em condomínios residenciais (BRANCATELLI, 2007). Diferentemente das águas pluviais, onde os volumes de produzidos estão conectados com os índices pluviométricos da região, as águas cinzas são dependentes das vazões oriundas de água potável nas edificações e com coleta facilitada. Os efluentes domésticos podem ser pretos (blackwater) ou cinza (greywater), essa separação é importante para definição de qual tratamento será aplicado e qual o uso final dele (MENDONÇA. 2004). Existem outras classificações por cores, que são fruto dos trabalhos de Henze e Ledin (2001): • Preto → Todos os efluentes domésticos misturados; • Cinza escuro → Águas de banho, cozinha e lavatório; • Cinza claro → Águas de banho, lavatório e máquina de lavar roupas; • Amarelo → Somente urina (mictório); • Marrom → Somente fezes. Nas águas cinzas há componentes de sabão e outros produtos que são usados na lavagem corporal, de roupas e de limpeza geral (JEFFERSON et al, 1999). A qualidade dessas águas dependerá da localidade, do nível de ocupação da residência, da faixa etária, estilo de vida, classe social, cultura e costumes, de acordo com os estudos de Nolde (1999) que há variação também pela procedência. Para uso de águas cinzas alguns fatores serão essenciais como a qualidade do afluente e do efluente, o tratamento aplicado, o tipo de uso final. Além disso, há características distintas dependendo do ponto de amostra, se do chuveiro, se de máquina de lavar roupas, e afins. 17 Reutilização de água consiste no aproveitamento da água previamente utilizada, uma ou mais vezes, em alguma atividade humana, para suprir as necessidades de outros usos benéficos (LAVRADOR, 1987). Existem tipos de reuso de água: • Indireto: Quando as águas já utilizadas, uma ou mais vezes nas residências ou indústrias, são descarregadas nas águas superficiais ou subterrâneas, de modo que podem ser utilizadas novamente à jusante de forma diluída; • Direta: Quando há um uso deliberado e planejado do esgoto tratado para algumas finalidades, sem lançamento ou diluição prévia em corpos superficiais ou subterrâneos. • Planejado: Quando a reutilização é resultado da ação humana consciente, desde que atendidos os cuidados necessários previsto para a sua prática; • Não-planejado: Quando a água, fruto de atividade humana, é descartada no meio ambiente e novamente utilizada à jusante, na forma diluída, de modo não intencional e não controlado. A grande diferença, segundo Lavrador (1987), no uso planejado ou não-planejado fica por conta do reuso resultar de ação consciente, subsequente ao descarte do efluente, ou desse reuso ser um subproduto não esperado da descarga. Para autores como Mancuso e Santos (2003) a classificação seria entre reuso de água potável ou não-potável. O reuso potável direto ocorre quando o esgoto possui tratamento avançado e sua reutilização é direto no sistema. Já o reuso potável indireto ocorre quando o esgoto, após tratado, é descartado nas águas superficiais ou subterrâneas para diluição, purificação natural e posterior captação, tratamento e finalmente tornar-se água potável. Em relação ao reuso não-potável é dividido pela sua finalidade de: uso agrícola, industrial, doméstico, recreacionais, manutenção de vazões, aquicultura e na recarga de aquíferos subterrâneos. A instalação de um programa de conservação de água é preciso analisar o tipo de edificação, as formas de distribuição do consumo, além das especificidades dos sistemas e usuários envolvidos (SINDUSCON, 2005) Nas edificações residenciais, o uso de água interno está focado em atividades de limpeza e higiene, enquanto o uso externo é para irrigação, lavagem de veículos, piscina e outros. Nas edificações comerciais, há uso em escritórios, restaurantes, hotéis, museus, e etc., principalmente para uso doméstico (tipo vaso sanitário), sistemas de resfriamento de ar- condicionado e irrigação. Figura 1. Ciclo do uso de sistema de águas cinzas em residências. 18 Fonte: adaptação do South East Water Leciona Mendonça (2004) que a implantação de um sistema de reuso de águas cinzas devem ser projetados e construídos de maneira sustentável e eco eficiente, atendendo os fatores que na maioria das vezes serão verificados em análises socioeconômicas e ambientais para a implantação do sistema com total segurança, como representado abaixo: Figura 2. Fatores para implantação do sistema de reuso de águas cinzas Águas cinzas (lavatório, chuveiro e máquina de lavar roupa) USO PREVISTO Requisitos de qualidade Avaliação de Custo- benefício Coleta, tratamento e armazenamento Instalação do sistema de reuso Avaliação da qualidade Uso não-potável DESCARGA SANITÁRIA 19 Fonte: Mendonça, 2004. Tem-se como vantagem nos sistemas de reuso de águas cinzas o estímulo ao uso racional e a conservação da água; a maximização da infraestrutura de abastecimento de água e tratamento de esgotos; e, a educação ambiental. Outro ponto é a variedade de uso não-potável como descargas de vasos sanitários, lavagens externas, irrigação, ornamentação, construção civil, limpeza de tubulações, espelhos d’água, chafarizes, fontes luminosas etc., ressaltando-se que o nível de tratamento é primordial para escolha do uso (ERIKSSON, 2002). Sobre a qualidade das águas cinzas no Brasil, pode citar alguns estudos específicos. O primeiro foi realizado em Santa Catarina, com a amostra de um reservatório de águas advindas de lavatórios, chuveiros e tanques de lavar roupas. O ambiente da pesquisa foi uma residência unifamiliar com 5 moradores, que juntos geravam 1000L de efluente por dia. A segunda foi realizada no Rio Grande do Sul, com três instalações habitacionais, divididos em com crianças, com animais, sem crianças e sem animais. As águas eram coletadas das caixas sifonadas dos banheiros e armazenadas as que provinham de lavatório e chuveiro. A terceira foi um estudo realizado em Curitiba, com coleta em mais de 26 caixas sifonadas de banheiros de um condomínio multe e unifamiliar. De modo geral, constatou-se da análise desses trabalhos que as amostras de água cinza do Brasil, possuem alta concentração de turbidez, concentração de sólidos dissolvidos totais em REUSO DE ÁGUA Aplicaçã o Requisito s de qualidade Tipos de tratament o Legislaçã o e normas técnicas Instalaçõ es hidráulic as Caracterí sticas do efluente 20 amostras provenientes de pias de cozinha, além de elevada concentração de nitrogênio Total (FIORINI; 2004). Com relação a presença de fósforo, constatou-se que ela pode variar conforme o ponto de coleta, sendo maior nos efluentes provenientes da máquina de lavar roupas, do tanque e da pia da cozinha. Com relação ao pH da água, são consideradas alcalinas. 4.2. Sistema Experimental de tratamento de águas cinzas O sistema de reuso de águas cinzas em edificações tem componentes essenciais, tais como: 1. Coletores: condutores horizontais e verticais que levam o efluente proveniente do chuveiro, do lavatório e da máquina de lavar roupas até o sistema de armazenamento, para posterior tratamento. Observe-se: 2. Armazenamento: são os reservatórios de acumulação que viabilizam armazenar as águas cinzas coletadas de vários pontos. Inclusive, a relação entre volume gerado e demanda a ser atendida é fator fundamental para o sucesso do sistema. O volume de água cinza geradas e o volume usado em descargasde vasos sanitários durante um dia, são muito próximos. Porém, para produzir águas cinzas o espaço de tempo é curto, já para o uso nas descargas é ao longo do dia, ocasionando o fenômeno de déficit de água Durant a tarde e a madrugada. Problema que pode ser amenizado com a instalação de Águas de chuveiros e pias Sistema de tratamento Descargas de vasos sanitários Rede Pública de Esgoto 21 reservatórios acumuladores de águas cinzas, necessitando de mais espaço físico (JEFFERSON, 1999). 3. Tratamento: este depende da qualidade da água coletada e do tipo de uso final, essa decisão deve ser criteriosa e fundamentada nas características do efluente a ser tratado, além dos requisitos de qualidade que serão aplicados. Existe uma grande quantidade de processos cabíveis para essa fase, vindo de sistemas simples em residências até uma série de tratamentos avançados para reuso em larga escala. Também é feita a caracterização química das águas cinzas, que é classificada conforme o tipo de composto presente na amostra. Quanto aos compostos orgânicos, analisa-se a demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e a demanda química de oxigênio (DQO) para aferição do risco de depleção de oxigênio decorrente da degradação da matéria orgânica durante o transporte e a estocagem, além do risco de produção de sulfeto. O alto índice do DQO é decorrente dos produtos químicos residenciais, sendo esperado que eles sejam equânimes com aqueles encontrados em esgoto doméstico convencional, já o DBO deve ser baixo (ERIKSSON et al, 2002) Quanto aos compostos nitrogenados devem ter baixa concentração nas amostras, já que sua principal fonte é a urina, pouco presente na água cinza que deriva de ralos e pias, no que pese, algumas pessoas terem o hábito de urinar no banho (ERIKSSON et al, 2002). Os fosforados (nutrientes) têm como fonte principal o detergente, sendo a concentração média em 70%, nos ambientes onde seu uso é maior (OTTERPOHL, 2001). Quanto aos compostos de enxofre deve-se observar com atenção sua concentração, já que a velocidade de produção é alta pois provem da respiração anaeróbica. Nessas condições os sulfatos tornam-se sulfetos, por meio de reações químicas, estes podem unir-se ao hidrogênio e produzir o sulfeto de hidrogênio, chamado de gás sulfídrico, que em índices maiores de 1 mg/L geram odores insuportáveis (MERCALF; EDDY, 1991). Há ainda que se mencionar outros compostos, dependendo do pH da água de abastecimento ou dos produtos químicos utilizados no local, há também influencia da alcalinidade e dureza das amostras que dão informações sobre o entupimento de tubulações (ERIKSSON et al, 2002). Levando-se em consideração essas variáveis, espera-se encontrar nas amostras de águas cinza rastros químicos de sabões, detergentes, xampus, perfumes, tinturas, chás, café, amido, glicose, alvejantes, entre outros. Propondo Eriksson (2001) que se baseie em busca de compostos encontrados em produtos residenciais e identificação do risco ambiental 22 que potencialmente podem causar, alertando que o principal é o surfactante presente nos detergentes e nos artigos de higiene pessoal. Segundo Oliveira (2015) a microbiota encontrada nas águas cinzas, ressalta-se que as águas advindas dos vasos sanitários não compõem sua estrutura e seria nela que se encontraria maior parte dos microrganismos patogênicos. Mas ensina Ottoson (2003) que esses microrganismos possuem risco à saúde humana a depender do tipo, do tratamento dado a água e da rota de exposição. Encontrar Escherichia coli ou outros organismos entéricos demonstra que há contaminação fecal e possibilidade de presença de patógenos intestinais como Salmonella ou vírus entéricos na água cinza. Ressalta o autor que esse indicador pode, em alguns casos, superestimar os riscos devido ao seu potencial de crescimento no material coletado (OTTOSON, 2003). Por fim, deve-se observar os tipos de tratamento de águas cinza quais sejam: 1. Sistema simplificados tipo dois-estágios A filtragem grosseira seguida de uma desinfecção é uma técnica amplamente difundida no Reino Unido para tratamento de água residencial e fabril. Leciona Jefferson (1999) que esse modelo leva em conta um período hidráulico curto, ou seja, a natureza química da água cinza fica intacta e o tratamento é mínimo. Essa desinfecção é feita com cloro ou bromo, que são dispersos no reservatório em formato de pastilhas efervescentes ou por meio de dosagem em solução líquida. Porém, uma alta concentração de matéria orgânica limita a eficácia do método, já que elas dificultam a penetração do desinfetante, aumentando a demanda dele, em especial do cloro que ainda pode favorecer a produção de subprodutos como cloraminas e trihalometanos. 2. Sistemas físicos e físico-químicos Esse modelo foca na filtragem dos leitos de areia e nos processos de utilização de membranas, que precisam de pré-tratamento apropriado. Retirar os sólidos suspensos da água cinza é etapa fundamental para que seja destinada para a irrigação de jardins e descarga em vasos sanitários. Alguns sistemas essa retirada é feita em três etapas: pré-filtração que é a remoção de sólidos grosseiros do efluente de lavanderia, chuveiro e banheira; filtro de peneira que é a coleta principalmente de cabelo, partículas de sabões, fibra de tecidos; e filtro fino para reter os 23 elementos precipitados e o material sedimentado. Esses filtros necessitam de limpeza periódica de 15 a 20 minutos, uma ou duas vezes na semana, a depender do fluxo de atividades na residência; os resíduos desse método são descartados na rede de esgoto ou em latas de lixo (CHRISTOVA-BOAL et al, 1996). Já o sistema de membranas por outro lado oferece um barramento melhor das partículas suspensas que possuem dimensões maiores do que a do material da membrana (0,5 micrometros até as dimensões para osmose reversa). Porém, mesmo esse método gerando efluentes com baixíssima turbidez e densidade de coliformes eles demandam muita energia (JEFFERSON et al, 1999). 3. Sistemas biológicos Esses modelos servem para remover o material biodegradável e é mais indicado para sistemas de reuso em grandes redes de distribuição. Por exemplo, o Japão adota esse modelo em biorreatores de membranas de edifícios residenciais e comerciais (KISHINO et al, 1996). Segundo Gunther (2000) esse modelo também funciona de forma eficaz nos parques recreacionais. 4.3. Normas técnicas e legislações sobre reuso de águas cinzas no Brasil NBR 15527/2007 A Norma Técnica nº 15527/2007 visa fornecer requisitos para projeto para captação, condução, armazenamento, bombeamento, instalações prediais, manutenção e qualidade da água de acordo com a utilização prevista. O sistema de aproveitamento de água da chuva é basicamente calhas e condutores, armazenamento, sistema de distribuição, tratamento e bombeamento. Constam nela também itens sobre qualidade da água que devem ser observados. Nela existe vinculação de outras normas como: a NBR 10844 (1989), com regras de instalação predial; a NBR 12213 (1992), sobre a captação de água de superfície para abastecimento público; a NBR 12217 (1994), sobre reservatório de distribuição de água; a NBR 15527 (2007), sobre a altura do ponto de saída do reservatório; todas elas buscando evitar o escoamento de resíduos que estivessem porventura dentro do reservatório. Esta normativa ainda diz que caso o reservatório de água de chuva for também alimentado por água potável, será preciso instalar dispositivo que evite linha cruzada. Sendo definida como a ligação física por meio de peça, dispositivo ou arranjo que conecte duas 24 tubulações (uma com água potável e outra com água não-potável). Sendo o objetivo dessa regra, evitar contaminação. Leciona Tomaz (2009) que uma conexão cruzada pode ser classificada de forma direta ou indireta. A primeira permite a passagemde água não potável para o sistema de água potável, necessitando apenas da mudança de pressão para isso ocorrer, como por exemplo, uma ligação entre a tubulação de água potável e água não-potável. Conquanto que a conexão cruzada indireta ocorre quando há uma queda de pressão na rede de abastecimento de água potável ocasionada pela sucção da água proveniente da tubulação. Isso só acontece se o ponto de abastecimento de água potável estiver próximo o suficiente da água não-potável para succioná-la, isso se chama retrossifonagem. Um exemplo desse fenômeno é a mangueira colocada dentro do recipiente com água e a torneira aberta, vindo a ocorrer uma queda de pressão da rede, água não-potável do recipiente será sugada pela tubulação de água potável. Sobre os pontos de consumo alimentados pelo sistema de reaproveitamento de água da chuva a norma recomenda que eles devem ser identificados com placa de advertência contendo a inscrição ‘água não-potável’ e indicação gráfica. Desse modo evita-se o risco de uso de água não-potável equivocadamente. Ressalta-se ainda a existência da NBR 12721 (1992) que regula a necessidade de bombeamento da água da chuva. Quanto a manutenção do sistema há disposições específicas da NBR 15227 (2007) como: Dispositivos de descarte de detritos, deve ter manutenção de inspeção mensal e limpeza trimestral; dispositivo de descarte de escoamento inicial, deve ter limpeza mensal; Calhas, condutores verticais e horizontais, devem ter limpeza semestral; Dispositivos de desinfecção, devem ter limpeza mensal; Bombas, devem ter limpeza mensal; e, Reservatórios, devem ter limpeza e desinfecção anual. Além disso, segundo o Ministério da saúde portaria nº 2.914, de 12 de dezembro de (2011). Recomenda-se que se houver utilização de produtos nocivos à saúde humana na parte de captação, todo o sistema deve ser desconectado a fim de evitar entrada de produtos no reservatório, sendo reconectado logo após a limpeza e garantia de ausência de risco de contaminação. Quanto a qualidade da água, não há padrões claros dentro da NBR 15227 (2007) para uso de diversos tipos de água não-potável como: vaso sanitário, rega de jardim, limpeza externa de piso e etc. Ela apenas menciona o uso restritivo, como o quadro abaixo: 25 Fonte: ABNT NBR 15527:2007 Em algumas cidades brasileiras existem leis sobre coleta de águas pluviais para diminuir os problemas com inundações nas áreas de alta permeabilidade e com alto índice de pavimentação das vias, além de buscar conservar água potável. Na cidade de São Paulo foi promulgada a Lei nº 12.526 de 2007 que obrigou a implantação do sistema de captação e retenção de águas pluviais coletadas por telhados, coberturas, terraços e pavimentos descobertos, em lotes edificados ou não. No artigo 3º desta normativa é estabelecido três destinos para essa reserva: primeiro, infiltração no solo; segundo, pode ser despejada na rede pública, depois de uma hora de chuva; e, terceiro, poderá ser utilizada para fins não-potáveis, em edificações que tenham instalações desse tipo (reuso em jardins, lavagens externas, entre outros). No município de Curitiba foi promulgada a Lei nº 10. 785 de 2003 que criou o Programa de Conservação e Uso Racional de Águas em Edificações, onde foram estabelecidas medidas de conservação de água, uso racional e utilização de fontes alternativas de captação de água. Com destaque para o artigo 7º, que aborda a coleta de água da chuva em cisternas ou tanques para serem utilizados em atividades de uso não-potável, como: irrigação de horta e jardim, lavagem de roupa, lavagem de veículos, lavagens de áreas externas. Na cidade de Maringá, no Estado do Paraná, foi estabelecida a Lei nº 6.345 de 2003 que cria o Programa de Reaproveitamento de Águas, com obrigatoriedade de instalar reservatórios para armazenar águas provenientes de chuveiros, banheiras e lavatórios, bem como, das chuvas. Esse reservatório deveria ser usado em descargas de vasos sanitários, lavagens de mictórios, 26 lavagens de áreas externas e similares. O destaque dessa lei encontra-se nos artigos 3º e 5º, que obrigam o projeto predial a ter especificações técnicas para instalação de coletores de água, bem como, a existência de visita técnica do Município para vistoriar obras e fiscalizar a instalação dos coletores. No Brasil existe pouquíssima legislação que trate sobre reuso de água, mas a NBR 13.696/1997 encontra-se uma descrição sobre o reuso local no qual o esgoto de origem essencialmente doméstica ou com características similares, seria tratado para ser reutilizado em finalidades não potáveis (irrigação, lavagens externas, lavagem de veículos, descargas, manutenções paisagísticas, entre outros). Dentro da normativa aborda-se ainda a questão do planejamento do sistema de reuso, usos para o esgoto tratado, volume de esgoto para ser utilizado, grau de tratamento, sistema de reservação e distribuição, manual de operação e treinamento dos responsáveis. Há também definições de classes e parâmetros referentes a esgotos e suas finalidades de uso: • Classe 1: lavagem de veículos e similares onde há contato do usuário com a água, com possibilidade de o operador aspirar aerossóis incluído chafarizes; • Classe 2: lavagem de pisos, calçadas e irrigação de jardins, manutenção de Lagos e canais paisagísticos, com exceção de chafarizes. • Classe 3: reuso nas descargas de vasos sanitários; • Classe 4: reuso nos pomares, cereais, forragens, pastagens para gado e outros cultivos por meio de escoamento superficial ou num sistema de irrigação pontual. O Manual de Conservação e Reuso de Água ressaltam que o reuso de água tem diversas aplicações, mas todas convergem para a mesma restrição que é a exposição ao usuário ou qualquer pessoa que venha a ter contato com o sistema de tratamento e distribuição dessa água de reuso. Além disso, traz a qualidade da água como sendo de duas espécies: A primeira para descarga de vasos sanitários, lavagens externas, fins ornamentais, ou lavagens de roupa e veículos; a segunda para lavagem de agregados, preparação de concretos, compactação de solos e controle de poeira (SINDUSCON, 2005). Existe ainda, a Resolução nº 54 do Conselho Nacional de Recursos Hídricos – CNRH que estabelece as modalidades, diretrizes e critérios gerais para a prática de reuso direto não 27 potável de água. No seu artigo 3º descreve o reuso não potável de água nos tipos: reuso urbano, agrícola e florestais, ambientais, industriais e aquicultura. Particularmente, alguns municípios resolveram implantar legislações específicas sobre reuso de águas cinzas, é o caso de Curitiba que promulgou a Lei 10.785/2003 que regulamenta o Programa de Conservação e Uso Racional de Águas em Edificações. Nele foi proposto medidas de conservação de água, uso racional de água e a utilização de fontes alternativas de captação de água em novas edificações. Merecendo destaque para os artigos 2º e 8º, no primeiro há descrição da origem das águas servidas como sendo de tanque, máquina de lavar, chuveiros e banheiras; conquanto que no segundo, são aquelas servidas por encanamento próprio, com reservatório destinado às descargas dos vasos sanitários e, somente após a utilização, são descarregadas na rede de saneamento. Outro município que também aprovou normativa foi Maringá, que promulgou a Lei nº 6.345/2003 para criar o Programa de Aproveitamento de Águas e a Lei 6.076/2003 para regulamentar o uso de água não-potável. Com atenção especial ao artigo 1º desta última que especifica o uso de água não-potável será proveniente das estações de tratamento de esgotos, para lavagens de ruas, praças, passeios públicos, bem como, para irrigação de jardins, praças, campos esportivos, entre outros, considerando sempre o custo-benefício dessas operações. Por fim, o município de São Paulo também possui a Lei nº 13.309/2002e o Decreto nº 41.814/2002 que descrevem a utilização, por parte da Prefeitura, de água não-potável para lavagem de ruas, praças e passeios públicos, irrigação de jardins, praças, campos esportivos e outros equipamentos. Sendo essa água não-potável proveniente de Estações de Tratamento de Esgoto, com base em estudos de viabilidade técnica e vantagem econômica para sua utilização. 4.4. Eficiência do reuso de águas cinzas em escolas públicas As águas cinzas são aquelas águas residuais que advém da utilização de pias, chuveiros, máquina de lavar, pias de cozinha, sanitários, bidês, entre outros. Para que essa água seja trata se faz necessária a observância de alguns fatores de influência: água do abastecimento, rede de distribuição, uso de produtos, local coletado, faixa etária, classe social etc. (RAMPELOTTO, 2014). Deve-se ainda observar as características físicas como: presença de areia, cabelo, fibras de roupas etc. Materiais que podem causar entupimento do sistema, sendo essencial sua remoção antes de qualquer tratamento ser iniciado (MAY, 2009). 28 Nos estudos de May (2009) é constatado que as águas provenientes da pia da cozinha ou máquina de lavar são as que possuem o maior índice de concentração de sólidos suspensos totais, sendo o da máquina de lavar o com maior concentração de sólidos dissolvidos. Quanto ao pH da água, deve-se observar dois fatores: o ponto onde a amostra foi coletada e o pH da água de abastecimento do local, devendo o pH das águas cinzas ser de preferência sensível a alcalinidade já que contém muito produto químico semelhante ao sabão. Quanto ao índice de óleo e graxas, há uma variação de 8,0 mg/L-1 a até 78 mg/L-1 o que se justifica pelo preparo de alimentos e pelo resíduo de material humano da transpiração. O processo de desinfecção se refere a destruição parcial dos organismos vivos que são causadores de doenças, microrganismos que podem ser colocados em quatro grandes grupos: bactérias, protozoários, helmintos e vírus. Há várias formas de realizar o processo, sendo a cloração o mais difundido. Esse método usa a clorina como meio de tratamento, sendo o mais antigo do mundo e um dos mais eficientes, com alto índice de satisfação das exigências de segurança no uso e manuseio, homogeneidade, capacidade de eliminação de organismos, preço de custo, entre outros (EDDY et al, 2003). O sistema de reuso de água cinza possui diversas formas e até ferramentas para sua melhor implementação, sendo necessária uma análise minuciosa da estrutura local, do modelo de bacias sanitárias, da análise da qualidade do abastecimento de água, bem como do modo de tratamento que melhor se adapta aquela realidade e a finalidade de uso dessa água em reuso. Sendo possível esboçar uma estrutura geral para melhor aplicação da técnica de reuso, qual seja, ligação dos efluentes ao local de tratamento e depois conexão do armazenamento aos locais de utilização. Abaixo, segue um esquema gráfico elaborado por Greenhouse (2005) e citado nos estudos de Peters (2006): 29 Para aferição da eficiência da implantação de um sistema de reuso de águas cinza é preciso realizar um estudo econômico que avalie a viabilidade financeira do projeto. Dentro da ciência da Engenharia esse estudo é chamado de análise econômica de decisões (FILHO, 2011). Existem diversos métodos para que essa análise seja feita, sendo o mais difundido o Método de prazo de retorno ou prazo de recuperação de investimento. Ele refere-se ao prazo temporal para um projeto pagar o investimento inicial (HIRSCHFELD, 2009), podendo ser realizado de duas formas: o prazo de retorno simples, onde o foco é a recuperação do investimento inicial sem ponderações sobre os índices de influência temporal, como inflação e juros; ou o prazo de retorno descontado, que irá observar os indicativos de inflação, juros, entre outros, de modo que se aproxime mais da realidade do custo de implantação do projeto. Nos estudos de Pinto et al (2021) foi analisada a implantação de um projeto de bioágua da Escola de ensino médio do campo Irmã Tereza Cristina, no Ceará. A tecnologia consiste em um tanque forrado internamente com camadas de húmus, minhocas, serragem, areia lavrada, cascalhos e seixos; a água é conduzida pela força da gravidade até o tanque de reuso, depois é conduzida aos pontos de destino. O sistema se configura conforme imagem abaixo: Figura 3. Sistema de reuso de águas cinzas da escola Florestan Fernandes 30 Fonte: PINTO et al, (2021). Nesse estudo concluiu-se que o reuso de águas cinza são uma alternativa eficiente, que viabiliza o aumento da disponibilidade hídrica para a produção de alimentos, na qualidade de vida das famílias beneficiadas. Em outro estudo, Barbosa (2016) analisa a implantação do sistema de reuso de águas cinza no Colégio Padre Júlio Maria, em Minas Gerais. A técnica empregada é a coleta de água das torneiras dos lavatórios, bebedouros e torneiras do tanque que são reutilizadas em descargas de mictórios e vasos sanitários. A conclusão desse experimento foi que o reuso de águas cinzas possui o menor tempo de retorno dos investimentos, no que pese, não conseguir atender toda a demanda da Escola, sendo conjuntamente apoiado pelo sistema de aproveitamento de água pluvial. Nos trabalhos de Fonini et al (2004) buscou-se verificar o reaproveitamento das águas cinzas no complexo esportivo universitário de Passo Fundo - RS. Foi analisado o reuso de águas cinza dos chuveiros que eram utilizadas nas descargas sanitárias e na limpeza das áreas externas. Nesse caso foi comprovado um aproveitamento efetivo e uma redução de consumo de água nas descargas. Outro estudo importante foi o de Fasola et al (2011) que analisa o reuso de águas cinza nas escolas do município de Florianópolis – SC. O sistema considera as águas advindas dos efluentes provenientes das torneiras de banheiros e da máquina de lavar roupas na escola municipal e exclusivamente dos banheiros na escola estadual. Ficou constatado que o volume de água desse sistema era pouco e dependia de um aparelho que melhorasse a oferta de água das máquinas e dos chuveiros. Por fim, os trabalhos de Rocha (2020) fora analisado o reuso de águas cinza de vasos sanitários e lavatórios. Para isso, foi instalado uma Estação de Tratamento de Água Cinza 31 (ETAC) que funciona com filtro biológico, de modo que os efluentes percorrem a superfície enquanto a Zeolite absorve os nutrientes orgânicos, eliminando amônia e purificando a água. O laboro concluiu que a produção de água cinza é regular e supre as descargas sanitárias de modo satisfatório, desde que seja implantada uma estação ETAC para melhorar o fluxo de filtragem e reutilização. Sendo assim, as águas cinzas são fontes eficientes de preservação da água e de reuso inteligente das águas descartadas nos meios escolares. O que pode alterar essa eficiência são situações em que há uma maior demanda de abastecimento, sendo uma via possível a conexão de um sistema de utilização da água pluvial, ou instalação de um sistema híbrido com reuso de água cinza e água da rede normal. Ficando mais que comprovada que a técnica de reuso de águas cinzas tem impacto positivo na economia das escolas, mesmo nas que precisaram adaptar o método de tratamento ou aumentar o sistema com anexo de águas pluviais. 5. METODOLOGIA O presente trabalho valeu-se de uma pesquisa bibliográfica e documental com a finalidade de reunir informações sobre o assunto e delimitar o tema de pesquisa, melhorar a formulação da problemática de estudo e alinhar os objetivos, bem como, a metodologia a ser utilizada. Essa pesquisa bibliográfica utilizara-se de materiais acerca do tema da pesquisa, tais como: livros, Portal de Periódicos da Capes, indexador SciELO, a Biblioteca Digital Brasileira de Teses e Dissertações, o indexador Google Acadêmico, o repositórioda Universidade Federal de Alagoas, e o ProQuest Dissertações e Teses Open (PQDT Open). A presente pesquisa optou pelo estudo de caso de característica exploratória, com abordagem quanti-qualitativa. As pesquisas com desenhos de estudos de caso permitem “uma investigação empírica que investiga um fenômeno contemporâneo dentro de seu contexto da vida real [...]” (Yin, 2012 p. 32). Segundo Selltiz (et al. (1967) apud Gil (2002), pode-se dizer que estas pesquisas têm como objetivo principal o aprimoramento de ideias ou a descoberta de instruções. Seu planejamento é, portanto, bastante flexível, de modo que possibilite a consideração dos mais variados aspectos relativos ao fato estudado. Na maioria dos casos, essas pesquisas envolvem: (a) levantamento bibliográfico; (b) entrevistas com pessoas que tiveram experiências práticas com o problema pesquisado; e (c) análise de exemplos que “estimulem a compreensão" (GIL, 2002). 32 A abordagem quanti-qualitativa foi aplicada por meio do levantamento de dados sobre os resultados de trabalhos envolvendo a implementação de reuso de águas cinzas em projetos residenciais. Segundo Flick (2004) a convergência dos métodos quantitativos e qualitativos proporciona mais credibilidade e legitimidade aos resultados obtidos, evitando o reducionismo à apenas uma opção. Essa pesquisa pode ser classificada como exploratória, pois se vale da pesquisa bibliográfica e documental de forma a fundamentar e aprofundar o assunto em estudo Este estudo realizou a coleta de dados em quatro etapas. Primeiro, realizou o levantamento de artigos e estudos científicos referentes a instalação de sistema de reuso de águas cinzas em projetos residenciais e do referencial teórico da pesquisa exploratória. Em seguida, foi realizado tratamento dos textos para elaboração de gráficos e tabelas que irá instruir a parte quantitativa da pesquisa. Por fim, os dados tratados foram confrontados a fim de aprofundar a discussão sobre a eficácia da instalação de sistemas de reuso de águas cinza em residências. Na coleta de dados documentais institucionais, dentre eles os relatórios, portarias, resoluções, leis, foram analisados os aspectos referentes aos resultados da instalação dos sistemas de reuso. Dessa forma, se podem conhecer as iniciativas da engenharia civil que foram impactantes nos resultados obtidos em relação à eficácia do sistema, bem como, os aspectos formais da instalação do sistema dentro das escolas. 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES Diante dos estudos analisados infere-se que a coleta de águas cinza deve advir de fontes como chuveiro, lavatórios, tanques, máquinas de lavar roupa, máquinas de lavar louças e da cozinha. Essas amostras sempre serão comparadas com as características de água cinza obtidas em outros estudos e também na rede de esgoto doméstico com classificação das características fortes, médias e fracas. As águas cinza geralmente contêm sólidos suspensos em concentração elevada, o que resulta da sua turbidez. Resíduos de comida, de cabelo, de fibras de tecidos são compostos comuns em águas cinza de cozinhas, banheiros e lavanderias; quando estão suspensos no reservatório causam aspecto desagradável e desleixado ao tratamento. Comparando-se os dados de turbidez nos estudos de Cristova-Boal (1996), Borges (2004), entre outros, nota-se que suas concentrações médias de SST são quase as mesmas. Já comparando-as com a do esgoto doméstico, estas são mais fortes. 33 Quanto aos compostos, as concentrações de nitrito são baixas ou iguais a do esgoto bruto; os fosforados são maiores do que as usuais a depender da origem e dos produtos químicos utilizados; as concentrações de DQO variam de 521-1712 mg/L, conquanto o de DBO varia de 165-633mg/L, em alguns casos elas ficam quase iguais a do esgoto doméstico; já as concentrações de enxofre foram baixas. Quanto a microbiologia, nota-se que ela provém dos vasos sanitários, principalmente com presença de E. Coli, provavelmente advinda da lavagem das mãos no toalete, lavagem de roupas e alimentos contaminados ou do próprio banho. 7. CONCLUSÕES Diante de todo o exposto, este estudo almeja retirar algumas conclusões gerais. Primeiramente, as características das águas cinza possuem muitas variáveis, principalmente quando comparadas entre si, seja pela origem, seja pelos produtos domésticos utilizados ou mesmo a forma de tratamento. Segundo, na maioria dos estudos foi identificada forte presença de material orgânico de rápida biodegradação, o que pode favorecer o surgimento de ácido sulfeto, caso o tratamento não seja eficaz. Em terceiro, há também concentração razoável de nutrientes (nitrogênio e fósforo) já que suas fontes são urina e fezes. Em quarto ponto, houveram estudos que identificaram presença de E. Coli, mesmo com a ausência de efluentes de vasos sanitários, o que alerta para contaminação fecal. Quanto a eficácia dessa técnica para economia em escolas, foi observado em diversos trabalhos acadêmicos que a eficiência do sistema é real, tendo como variáveis pontos que são pertinentes a realidade estrutural da escola. As águas cinzas são fontes eficientes de preservação da água e de reuso inteligente das águas descartadas nos meios escolares, salvo em situações em que há uma maior demanda de abastecimento, sendo uma via possível a conexão de um sistema de utilização da água pluvial, ou instalação de um sistema híbrido com reuso de água cinza e água da rede normal. Ficando mais que comprovada que a técnica de reuso de águas cinzas tem impacto positivo na economia das escolas, principalmente nas zonas rurais onde o abastecimento de água costuma ser intermitente, mesmo nas que precisaram adaptar o método de tratamento ou aumentar o sistema com anexo de águas pluviais 34 Por fim, notou-se que os efluentes de lavanderias e chuveiros possuem características similares ao esgoto residencial, conquanto as de tanques, máquinas de lavar e pias apresentam características mais fortes. 8. SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS • Criar índices de avaliação da presença de metano e sulfetos nos reservatórios de águas cinza; • Realizar estudos sobre remoção de microrganismos que podem estar presentes nas águas cinza como: salmonela, giárdia, ovos de helmintos, vírus entéricos, entre outros; • Criar um índice de qualidade da água cinza que melhore a avaliação do método de filtragem; • Realizar mais estudos com outros métodos de desinfecção como as que se valem da utilização de radiação UV; • Realizar um estudo para avaliar cenários de possíveis reuso de água cinza, de modo que se possa analisar as variáveis de origem de abastecimento, pH, produtos utilizados, entre outros fatores; • Estudar um modelo genérico e mais econômico possível para implantação de um sistema de reuso em edificações escolares. REFERÊNCIAS ▪ ANA – AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS. Boletim da Água. 2005 ▪ ARBUÉS, F. GARCIA-VALIÑAS, M. A.; MARTINEZ-ESPIÑEIRA, R. 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