Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1. Introdução A Terra é um planeta constituído, em grande parte, por água, 70% de sua superfície é coberta por esse líquido essencial à vida, o que a torna um dos recursos mais abundantes do planeta. No entanto, é preciso que se faça uma ressalva, de toda água existente apenas uma pequena parcela, referente a água doce, pode ser usada para o consumo humano, após adequação de suas características, físicas, químicas e biológicas, tornando-a potável. A população brasileira aumentou mais de duas vezes nos últimos 44 anos, passando de 93 milhões de pessoas em 1970 para 202 milhões em 2014 (IBGE, 2014). Esse crescente aumento tornou as reservas hídricas, além de escassas, mal distribuídas. No Brasil, as maiores regiões (em território) e com maior quantidade de reservas hídricas são pouco habitadas. Tabela 1 - Área territorial, distribuição hídrica e população por região no Brasil. “Na medida em que cresce a demanda de recursos hídricos no mundo, diminui a probabilidade do fornecimento de água doce em muitas regiões, como consequência da mudança climática”. (PNUD, 2014) No que diz respeito ao consumo humano, a fonte principal de demanda são os núcleos urbanos, que requerem água potável e utilizam a água para saneamento e drenagem. Calcula-se que a população urbana mundial deve aumentar de 3,4 bilhões para 6,3 bilhões de pessoas, no período entre 2009 e 2050. Quase um bilhão de pessoas não têm acesso a fontes tratadas de água potável, e o número de pessoas que não têm acesso à água corrente nas cidades é maior hoje do que ao final dos anos 1990. Segundo a ONU, em menos de cinquenta anos, mais de quatro bilhões de pessoas, ou 45% da população mundial, estarão sofrendo com a falta de água. População Distribuição Hídrica (%) Área Territorial (%) Região Norte 17.231.027 68,5 45,22 Região Nordeste 56.186.190 3,3 18,21 Região Sudeste 85.115.623 6 10,91 Região Centro-oeste 15.219.608 15,7 18,86 Região Sul 29.016.114 6,5 6,8 Esse alerta foi dado em um relatório apresentado na 7ª Conferência das Partes da Convenção da ONU sobre Mudanças Climáticas, realizada no final de 2001, no Marrocos. Considerando a taxa de crescimento populacional observada entre 1991 e 2000, as reservas hídricas no Brasil diminuirão drasticamente nos próximos 100 anos. As Regiões Nordeste e Sudeste serão as mais afetadas, com recursos hídricos abaixo de 1.000 m3 per capita por ano em 2100, o que é considerado catastroficamente baixo pelo United Nations Environment Programme (UNEP, 2002). Na Região Sul, a partir de 2075, a disponibilidade hídrica será inferior a 5.000 m3 per capita por ano, nível considerado baixo pelo Unep. Como forma de amenizar problemas desse tipo, que não acontecem apenas no Brasil, diversos estudos têm sido realizados sobre conservação de água potável através, por exemplo, do aproveitamento de água pluvial em diferentes tipos de edificações. 2. Objetivo Esse trabalho tem como objetivo o estudo de viabilidade de um sistema de reutilização de agua pluvial e proveniente da máquina de lavar em uma residência popular com 5 moradores localizada no município brasileiro de Patrocínio, estado de Minas Gerais, para uso nos vasos sanitários, limpeza e irrigação de área externa. 3. Consumo previsto de água 3.1. Vaso sanitário Dados levantados em quatro países (Estados Unidos, Suíça, Colômbia e Reino Unido) apontam o vaso sanitário como a principal fonte de consumo de água no meio doméstico, variando de 25% a 40% do consumo total, seguido de chuveiros, com usos finais variando de 17% a 37% (SABESP, 2003). Equipamento Convencional Consumo Bacia com caixa acoplada 12 litros/descarga Bacia com válvula bem regulada 10 litros/descarga Ducha (água quente/fria) - até 6 mca 0,19 litros/seg Ducha (água quente/fria) - 15 a 20 mca 0,34 litros/seg Ducha (água quente/fria) - 15 a 20 mca 0,34 litros/seg Torneira de pia - até 6 mca 0,23 litros/seg Torneira de pia - 15 a 20 mca 0,42 litros/seg Torneira uso geral/tanque - até 6 mca 0,26 litros/seg Torneira uso geral/tanque - 15 a 20 mca 0,42 litros/seg Torneira uso geral/tanque - até 6 mca 0,26 litros/seg Torneira uso geral/tanque - 15 a 20 mca 0,42 litros/seg Torneira de jardim - 40 a 50 mca 0,66 litros/seg Mictório 2 litros/uso Tabela 2 – Consumo de equipamentos convencionais / Sabesp Segundo disponível em endereço eletrônico da Sabesp e baseado em estudo de fabricantes a válvula de uma descarga comum bem regulada, consume em média 10 litros por descarga. Sendo assim, considerando o acionamento da válvula de 5 vezes por pessoa diariamente, prevemos o consumo de 250 litros per capita por dia. Podemos concluir que o consumo mensal familiar somente com descarga pode chegar a 7.500 litros de água, corroborando com os estudos anteriores. Consumo descarga regulada Consumo de 5 pessoas Quantidade de acionamentos por dia Quantidade de agua utilizada por dia 10 litros 50 litros 5 250 litros Tabela 3 – Consumo diário de agua de descarga família de 5 pessoas. 3.2. Limpeza de área externa Segundo informações do DAEPA – Departamento de água e esgoto de Patrocínio, utilizando-se uma mangueira comum, são consumidos 186 litros de água durante 30 minutos lavando área externa ou aguando plantas. Projetando o uso da mangueira pelo menos três vezes por semana durante 30 minutos, temos um consumo de 2.232 litros por mês somente no uso na limpeza de área externa. Portanto, concluímos que, o consumo previsto de água destinada a descarga de vaso sanitário e limpeza de área externa nessa residência cheguem a 9.732 litros de água mensais. 4. Capacidade de armazenamento pluvial Considerando dados do INMET- Instituto Nacional de Meteorologia, sobre o acumulado de chuvas nos últimos quatro anos em Patrocínio-MG, podemos traçar uma projeção de capacidade de reserva de água da chuva. Tabela 4 – Média histórica precipitação para Patrocínio-MG. De acordo com o projeto da residência, observado no Anexo I, observamos que a área de telhado é de 150 m², ou seja, para cada mm de chuva, podemos temos 1 litro de agua captado pelas calhas, que estão previamente instaladas. Tabela 5 – Capacidade prevista de captação de água pluvial Ano Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez 2011 135 15 15 25 5 7 0 0 7 150 120 520 2012 250 75 95 35 15 70 0 0 30 95 220 175 2013 300 115 185 120 70 25 3 4 10 155 190 275 2014 60 80 130 90 20 5 70 0 75 85 350 150 Média 186,25 71,25 106 67,5 27,5 26,75 18,25 1 30,5 121,25 220 280 Média de chuvas acumuladas para Patrocínio MG Precipitação em mm Mês Média de chuva (mm) Volume captado (L) Janeiro 186,5 27975,00 Fevereiro 71,25 10687,50 Março 106,25 15937,50 Abril 67,5 10125,00 Maio 27,5 4125,00 Junho 26,75 4012,50 Julho 18,25 2737,50 Agosto 1 150,00 Setembro 30,5 4575,00 Outubro 121,25 18187,50 Novembro 220 33000,00 Dezembro 280 42000,00 Anual 1156,75 173512,50 Podemos concluir que, apesar de precipitações irregulares durante o ano, existe possibilidade de captação e aproveitamento de um volume considerável de agua da chuva durante quase todo ano. 5. Reutilização da água da lavadora de roupas Segundo o INMETRO – Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia, uma lavadora de marca popular e capacidade para 12 kg, consome em média 160 litros de água por ciclo, considerando para essa residênciaum uso médio de 2 lavagens por semana, e dois ciclos de lavagem, temos um consumo previsto de 2560 litros de água mensais. Consumo mensal de água para a lavadora de roupas Consumo por ciclo Duas lavagens - Dois ciclos Consumo Mensal 160 litros 640 litros 2560 litros Tabela 6 – Consumo mensal de uma lavadora de roupas 6. Dimensionamento de reservatório Com base nos dados disponíveis de capacidade de captação de agua pluvial, reaproveitamento total de água proveniente da máquina de lavar e o consumo previsto de água para os fins propostos, podemos fazer uma projeção simples da disponibilidade de volume de água para armazenamento. Tabela 7 – Disponibilidade de volume de água para reserva Mês Consumo esperado (L) Volume Pluvial Captado (L) Volume Máquina de Lavar (L) Volume disponível para reserva (L) JANEIRO 9732 27975 2560 20803 FEVEREIRO 9732 10687,5 2560 24318,5 MARÇO 9732 15937,5 2560 33084 ABRIL 9732 10125 2560 36037 MAIO 9732 4125 2560 32990 JUNHO 9732 4012,5 2560 29830,5 JULHO 9732 2737,5 2560 25396 AGOSTO 9732 150 2560 18374 SETEMBRO 9732 4575 2560 15777 OUTUBRO 9732 18187,5 2560 26792,5 NOVEMBRO 9732 33000 2560 52620,5 DEZEMBRO 9732 42000 2560 87448,5 De acordo com a Tabela 7, podemos observar que durante todo o ano, inclusive os meses com pouca precipitação o capacidade de armazenamento é grande, considerando o volume de chuva recebido, o volume de água da máquina de lavar e descontando se o consumo previsto é possível reservar água para o consumo do mês subsequente. Porém na prática, não é tecnicamente possível reservar o volume total de água não consumido durante o mês, sendo assim, parte dessa água deve ser dispensada. Para fim de reserva, o projeto deverá armazenar 5 mil litros de água a serem utilizados no mês seguinte. A partir disso, podemos projetar uma nova tabela de consumo. Tabela 8 – Consumo e reserva mensal de água. Através da Tabela 8, é possível concluir que em 8 meses do ano, é possível armazenar água para os devidos fins, sem a necessidade de utilização de água tratada fornecida pela distribuidora. Entre os meses de junho e setembro, há déficit de água reutilizada, portanto faz se necessário o uso de água limpa para compensar a falta de água pluvial. 7. Orçamento do projeto de reutilização de água pluvial A partir das conclusões obtidas sobre consumo e disponibilidade de água, e já considerando que o projeto da residência contempla calhas desniveladas, conforme indicado no projeto no Anexo I, bem como todo o sistema hidráulico básico. Apresentamos a seguinte planilha de custos para implantação do Mês Consumo esperado (L) Volume Pluvial Captado (L) Volume Máquina de Lavar (L) Volume disponível para reserva (L) Volume Reservado (L) Volume Dispensado (L) JANEIRO 9732 27975 2560 20803 5000 15803 FEVEREIRO 9732 10687,5 2560 8515,5 5000 3515,5 MARÇO 9732 15937,5 2560 13765,5 5000 8765,5 ABRIL 9732 10125 2560 7953 5000 2953 MAIO 9732 4125 2560 1953 1953 - JUNHO 9732 4012,5 2560 -1206,5 - - JULHO 9732 2737,5 2560 -4434,5 - - AGOSTO 9732 150 2560 -7022 - - SETEMBRO 9732 4575 2560 -2597 - - OUTUBRO 9732 18187,5 2560 11015,5 5000 6015,5 NOVEMBRO 9732 33000 2560 30828 5000 25828 DEZEMBRO 9732 42000 2560 39828 5000 34828 projeto de reuso de água. Vale ressaltar que, os materiais a seguir apresentados podem apresentar variações de preços e pode haver necessidade de substituição ou acréscimo de materiais. Tabela 9 – Planilha orçamentária, materiais utilizados e custo total. RELAÇÃO MATERIAIS (AGUA FRIA) DESCRIÇÃO UNID. DIMENSÃO QUANT. VALOR Adaptador sold. Curto c/ bolsa e rosca pc 25mm x ¾ 2 0,80R$ Adaptador sold. Curto c/ bolsa e rosca pc 50mm x 1.1/2 2 5,40R$ Curva de 90 soldável pc ¾ 6 3,00R$ Curva de 90 soldável pc 1.1/2 2 5,00R$ Registro de gaveta de PVC pc ¾ 1 5,90R$ Registro de gaveta de PVC pc 1.1/2 1 14,90R$ TE 90 soldável pc ¾ 1 0,60R$ Tubo PVC m ¾ 10.00 40,00R$ Tubo PVC m 1.1/2 1.09 9,81R$ Válvula boia normal e com timmer pc ¾ 2 63,00R$ TOTAL R$ 148,41 RELAÇÃO MATERIAIS (AGUA PLUVIAL) DESCRIÇÃO UNID. DIMENSÃO QUANT. VALOR Curva 45 curta pc 75mm 1 8,10R$ Curva 90 curta pc 75mm 4 24,40R$ Flange pc 75mm 2 104,00R$ Joelho 45 pc 75mm 5 265,00R$ Joelho 90 pc 50mm 2 106,00R$ Junção simples pc 75mm x 75mm 5 39,50R$ TE sanitário pc 75mm x 50mm 1 5,80R$ TE sanitário pc 75mm x 75mm 2 29,80R$ Tubo PVC rígido m 50mm 2.96 18,64R$ Tubo PVC rígido m 75mm 32.00 297,60R$ TOTAL R$ 898,84 DIVERSOS DESCRIÇÃO UNID. DIMENSÃO QUANT. VALOR Caixa d’água Fibra Fortlev un 5000 l 1 1.300,00R$ Caixa d’água Plástico Fortlev 500 l 1 190,00R$ Bomba anauger un ¾ 1 190,00R$ Disjuntor unipolar un “15” 1 8,40R$ Fio vermelho m 4mm 25 33,75R$ Mão Obra - - - 200,00R$ TOTAL R$ 1.922,15 TOTAL GERAL DO ORÇAMENTO: R$ 2.969,40 8. Estudo de viabilidade econômica A partir da Tabela 8, podemos prever o consumo de água a partir do custo do m³ de água cobrado pelo departamento de distribuição de água. Tabela 10 – Tarifas de água praticadas pelo DAEPA. De acordo com a ONU, o consumo médio mundial per capita é de 120 litros de água por dia, no Brasil segundo a SABESP - Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo, o consumo médio do brasileiro pode chegar a 200 litros por dia. Sendo assim, prevê se o consumo de 30 m³ de água mensais para essa residência, o que de acordo com o DAEPA, compreende um custo de R$ 82,66. M³ VALOR M³ VALOR M³ VALOR 1 2,28 16 40,08 31 93,89 2 4,54 17 42,58 32 96,92 3 6,81 18 45,09 33 99,95 4 9,08 19 47,60 34 102,97 5 11,35 20 50,09 35 106,01 6 13,62 21 57,87 36 109,03 7 15,89 22 60,62 37 112,06 8 18,16 23 63,38 38 115,09 9 20,43 24 66,12 39 118,12 10 22,70 25 68,88 40 121,14 11 27,55 26 71,64 41 128,60 12 30,06 27 74,39 42 139,63 13 32,57 28 77,15 43 142,96 14 35,06 29 79,90 44 146,28 15 37,57 30 82,66 45 149,62 TARIFA RESIDENCIAL - DAEPA Tabela 11 – Economia anual esperada a partir da implantação do projeto de reutilização de água da chuva e máquina de lavar. Faz se necessário calcular o custo elétrico da bomba hidráulica utilizada no projeto, de acordo com o fabricante, a bomba utilizada no projeto tem vazão média de 1300l/h, e potência 300 watts. Considerando o volume de 5 mil litros mensais, podemos projetar o consumo de energia de acordo com a tarifa praticada pela CEMIG – Companhia Elétrica de Minas Gerais. Tabela 12 - Custo anual aproximado de energia para o uso de bomba hidráulica. Considerando-se um reajuste médio anual um pouco acima da meta de inflação do Governo Federal de cerca de 10%. Observamos que a economia anual aumenta. Tabela 13- Previsão de economia inflacionada acumulada. Mês Consumo esperado (L) Custo 30m³ (R$) Volume economizado (L) Volume Tarifado (L) Valor pago no mês (R$) Economia de água (R$) JANEIRO 30000 82,66 9732 20268 50,09 32,57R$ FEVEREIRO 30000 82,66 9732 20268 50,09 32,57R$ MARÇO 30000 82,66 9732 20268 50,09 32,57R$ ABRIL 30000 82,66 9732 20268 50,09 32,57R$ MAIO 30000 82,66 9732 20268 50,09 32,57R$ JUNHO 30000 82,66 8525 21475 57,87 24,79R$ JULHO 30000 82,66 5297 24703 66,12 16,54R$AGOSTO 30000 82,66 2710 27290 74,39 8,27R$ SETEMBRO 30000 82,66 7135 22865 63,38 19,28R$ OUTUBRO 30000 82,66 9732 20268 50,09 32,57R$ NOVEMBRO 30000 82,66 9732 20268 50,09 32,57R$ DEZEMBRO 30000 82,66 9732 20268 50,09 32,57R$ ANUAL 360000 991,92 101523 258477 662,48 329,44R$ Potência Elétrica Vazão Méda Volume Mensal Tempo médio de utilização Total de Watts consumidos ano Custo aproximado de energia ano 300 watts 1300 l/h 5000 litros 3,5 horas/mês 12,6 KW R$ 7,43 Período Taxa de Inflação Previsão de Economia Economia acumulda Ano 1 - 322,01R$ 322,01R$ Ano 2 10% 354,21R$ 676,22R$ Ano 3 10% 389,63R$ 1.065,85R$ Ano 4 10% 428,60R$ 1.494,45R$ Ano 5 10% 471,45R$ 1.965,90R$ Ano 6 10% 518,60R$ 2.484,50R$ Ano 7 10% 570,46R$ 3.054,96R$ Ano 8 10% 627,51R$ 3.682,47R$ Ano 9 10% 690,26R$ 4.372,73R$ Ano 10 10% 759,28R$ 5.132,01R$ Previsão de economia inflacionada 9. Conclusão De acordo com as planilhas de orçamento e custos, podemos prever a economia anual para o projeto, e calcular o tempo de retorno esperado. Vale ressaltar que, os cálculos são feitas em cima de projeções aproximadas de chuva, consumo médio familiar, inflação e não incluem possíveis custos de manutenção de materiais, gastos extras de água, mudanças climáticas e outros fatores externos. A partir das tabelas 8 e 11, podemos concluir que a economia prevista é de 101 m³, o que representa 28% do total do consumo água esperado para o ano. Considerando que a utilização da água é simultânea para descarga e limpeza externa, chegamos a uma economia de 87 %. Sendo assim, com um orçamento de cerca de R$ 2.969,00, e economia de R$ 322,00 anual devidamente ajustada, concluímos que o tempo de retorno é menor que 7 anos. 10. Considerações Finais Patrocínio é uma cidade localizada na Mesorregião do Triangulo Mineiro/ Alto Paranaíba, Minas Gerais, segundo dados recentes do IBGE, possui IDH alto (0.729) e população estimada para 2014 de 87.928 pessoas, cerca de 88,2 % se encontra na zona urbana (77.552 pessoas).Ainda segundo o IBGE, o município possui 22.302 domicílios urbanos, destes 21.957 são abastecidos com água encanada, aproximadamente 96,47%, acima da média nacional de 85%. Patrocínio trata e distribui cerca de 16.824 m³ de água por dia, observamos que o volume per capita distribuído é de 191 litros, o que corrobora com a média de consumo prevista de 200 litros/pessoa. A economia prevista pelo projeto é de aproximadamente 101 m³, o que permite uma economia per capita de 57 litros por dia, diminuindo a média para 143 litros/dia por pessoa, ainda bem acima do recomendado pela ONU (110-120 litros). Mas se utilizarmos essa pequena economia, podemos fazer algumas análises bem pertinentes: Considerando somente a população urbana (77.552) e a economia de 57 litros por pessoa, podemos projetar uma economia diária de 4.420 m³ de água por dia na cidade. Esse volume de água corresponde a cerca de 26% do total de água tratada distribuída diariamente. Com esse volume, pode-se abastecer (143 litros/pessoa) cerca de 30.912 pessoas por dia, 39% da população urbana de Patrocínio em 2014. Com essa economia anual seria possível, por exemplo, abastecer a população de Patrocínio por 3 meses e meio, considerando o consumo médio atual. Outra possibilidade seria abastecer uma cidade de 100.000 habitantes da África Subsaariana, onde, segundo a ONU, o consumo per capita varia de 10 a 20 litros/dia, durante mais de dois anos e meio. Financeiramente, conseguimos economizar cerca de R$ 322,00 por ano, aproximadamente R$ 64,00 por pessoa, são cerca de 4,9 milhões de reais por ano inserido na economia de Patrocínio. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Agência da ONU para assuntos sobre água, saneamento e abastecimento. UN- WATER. Disponível em http://www.unwater.org/ acesso em 01/03/15. DAEPA – Departamento de água e esgoto de Patrocínio. IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Disponível em http://www.ibge.gov.br/home/ acesso em 02/03/15. INMETRO – Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia. Disponível em http://www.inmetro.gov.br/ acesso em 03/03/2015. PNUD, Programa das Nações Unidas para o desenvolvimento. Disponível em http://www.pnud.org.br/ acessado em 01/03/15. SABESP - Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo. Disponível em http://site.sabesp.com.br/site/Default.aspx acesso em 02/03/15. UNEP – Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente. Disponível em http://www.unep.org/ acesso em 08/03/15.
Compartilhar