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FACULDADE DE ENGENHARIA DE BAURU PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL Reúso das Águas Prof. Dr Eduardo Luíz de Oliveira Aluna: Pamela Moreno REÚSO DE ÁGUAS NO SETOR RESIDENCIAL E APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA Outubro, 2013 1 Sumário 1. ÁGUA ................................................................................................................................... 2 2. DISPONIBILIDADE DE RECUROS HÍDRICOS .......................................................... 2 2.1 Mundial .............................................................................................................................. 2 2.2 Brasil.................................................................................................................................. 2 3. CRESCIMENTO POPULACIONAL E A PREVISÃO DE ESCASSEZ MUNDIAL DE ÁGUA .................................................................................................................................... 3 4. DESPERDÍCIO DE ÁGUA POTÁVEL............................................................................ 4 5. USO RACIONAL DA ÁGUA ............................................................................................ 5 6. REÚSO DA ÁGUA.............................................................................................................. 6 7. LEGISLAÇÃO .................................................................................................................... 6 7.1 ABNT NBR 15527/2007 .................................................................................................... 7 7.2 Legislações sobre a água no Estado de São Paulo .......................................................... 7 8. REÚSO DE ÁGUAS NO SETOR RESIDENCIAL ......................................................... 8 8.1 Reúso de Águas nas habitações unifamiliares ................................................................ 9 Sistemas de água na habitação .......................................................................................... 10 8.2 Reúso de Águas nas habitações multifamiliares ......................................................... 11 9. APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA ............................................................ 12 9.1 Sistema de Aproveitamento de Água de Chuva ........................................................... 13 9.2 Experiência com a implantação de sistemas de aproveitamento de água de chuva .. 15 10. ESTUDOS DE CASO.................................................................................................... 16 10.1 Avaliação qualitativa e quantitativa do reúso de águas cinza em edificações. ........ 16 10.2 Considerações sobre a aplicação do telhado verde para captação de água de chuva em sistemas de aproveitamento para fins não potáveis. .................................................... 21 2 1. ÁGUA A água é a principal fonte de vida. É um recurso natural de valor inestimável sendo insumo indispensável à produção e um recurso natural fundamental para o desenvolvimento econômico. É imprescindível para a manutenção dos ciclos biológicos, geológicos e químicos, que mantêm em equilíbrio os ecossistemas. Referência cultural e um bem social indispensável à adequada qualidade de vida da população, deve ser preservada e utilizada de maneira racional a fim de atender a demanda atual e futura. 2. DISPONIBILIDADE DE RECUROS HÍDRICOS 2.1 Mundial De acordo com a Uniágua (2006) estima-se que 2,5% do volume total de água no planeta seja de água potável ou simplesmente água doce. Deste total apenas 0,266% encontra-se em lagos, rios e reservatórios, estando o restante distribuído na biomassa e na atmosfera sob a forma de vapor. Assim sendo, é estimado que somente 0,007% de toda a água doce do planeta está em locais de simples acesso para o consumo humano. As águas subterrâneas abrangem 29,9% do volume de água doce no planeta enquanto que sua maior parte, 68,9% está congelada nas calotas polares do Antártico, Ártico e nas regiões montanhosas. (TOMAZ, 2008). A água encontra-se distribuída de maneira não uniforme pelo mundo, sendo que na Ásia e na América do Sul têm-se os maiores volumes disponíveis. A Ásia detém a maior parcela mundial deste recurso, detendo 31,6%. Por outro lado os menores potenciais são encontrados na Oceania, Austrália e Tasmânia (TOMAZ, 1998). 2.2 Brasil De acordo com Tomaz (2008) o Brasil detém 12% do total de água doce do mundo, sendo considerado como país “rico em água”. Possui disponibilidade hídrica estimada em 35.732 m³/hab./ano. 3 Suas principais bacias hidrográficas são: Rio Amazonas; Atlântico Leste; Atlântico Norte Nordeste; Atlântico Sul e Sudeste; Paraná e Paraguai, São Francisco; Tocantins Araguaia; e do Rio Uruguai. A maior rede hidrográfica mundial é a da Bacia Amazônica, com área de drenagem de 6.112.000 Km², ocupando cerca de 42% da superfície do território brasileiro. (ANEEL, 2007). O Aquífero Guarani é um dos maiores reservatórios de água subterrânea do mundo abrangendo uma superfície de quase 1,2 milhões de km². Localiza-se na Bacia Geológica Sedimentar do Paraná sendo a principal reserva de água subterrânea da América do Sul, com um volume estimado em 46 mil km³ com 71% em território brasileiro (AQUÍFERO GUARANI, 2007). Entretanto, apesar de o Brasil possuir grande disponibilidade de recursos hídricos, estes não são distribuídos de maneira uniforme pelo país. As regiões com maior densidade populacional são as que possuem menor disponibilidade de água como pode ser observado na tabela 1. (GHISI, 2006). Tabela 1: Área territorial, disponibilidade de água e população, em %, para as cinco regiões do Brasil. (GHISI, 2006). Região do Brasil Área Territorial (%) Disponibilidade de Água (%) População (%) Centro-Oeste 19 15 7 Norte 45 69 8 Nordeste 18 3 28 Sul 7 6 15 Sudeste 11 6 43 3. CRESCIMENTO POPULACIONAL E A PREVISÃO DE ESCASSEZ MUNDIAL DE ÁGUA Em 1830 a população Mundial era composta por cerca de um bilhão de habitantes. O segundo bilhão foi atingido em 1927, o terceiro em 1960 e o quarto em 1974 chegando aos atuais 6,1 bilhões de habitantes. O ritmo acelerado deste crescimento preocupa estudiosos e cientistas do mundo todo e de acordo com o economista britânico Thomas Malthus (1978) o crescimento populacional acabaria por 4 superar o ritmo de ampliação da oferta tanto de alimentos quanto de água. (SOECO /MG, 2004). Segundo a Soeco/MG (2004) o crescimento anual é de cerca de 78 milhões de habitantes. Como consequência, essa população acaba por exercer grande pressão sobre os mananciais de água doce. Projeções que antecipam a escassez progressiva da água num intervalo de 1955-2025 são realizadas (MANCUSO e SANTOS, 2004), sendo que em alguns países essa realidade já pode ser observada (Tabela 2). Tabela 2: Países em que se tem falta de água e que poderão vir a ter. Período Países 1955 Arábia Saudita, Barbados, Cingapura, Djibuti, Emirados Árabes, Israel, Jordânia, Kuwait, Iêmen, Malta, Qatar e Tunísia. 1990 Argélia, Burundi, Cabo Verde, Quênia, Ruanda e Somália. 2025 África do Sul, Camarões, Egito, Etiópia, Haiti, Irã, Líbia, Marrocos, Omã e Síria. 4. DESPERDÍCIO DE ÁGUA POTÁVEL A água doce, recurso natural de suma importância ao homem e a natureza, encontra-se ameaçada devido a sua escassez e qualidade. As crescentes agressões ao meio ambiente pelo homem acabam por comprometer tal recurso que cada vez mais vem sendo desperdiçado de diferentes formas ao redor do mundo, sobretudo nos grandes centros urbanos. Esse quadro é uma crescente preocupaçãomundial uma vez que a água potável é um recurso natural finito. Um dos fatores de desperdício de água potável é a falta de orientação, estudo, informação culminando no desconhecimento e/ou falta de sensibilidade da população em relação à quantidade de água perdida pelo mau uso de aparelhos e equipamentos hidráulicos, além de vazamentos nas instalações. Contribuem também para agravamento da situação os problemas de vazamento no sistema público de abastecimento sendo responsáveis por grande parcela do desperdício de água. (COGERH, 2007). 5 O índice de perdas da Companhia de Saneamento Básico de São Paulo, empresa que opera em 366 municípios em todo o Estado de São Paulo, atualmente está em 33%, o que representa perda de nove mil litros de água por segundo. (SABESP). 5. USO RACIONAL DA ÁGUA A fim de incentivar e conscientizar a população sobre o papel fundamental de cada um na preservação da água, cada vez mais o uso racional deste recurso vital está presente nos meios de comunicação. Segundo Tomaz (2008) uso racional da água é o conjunto de atividades, medidas e incentivos que tem como principais objetivos: • Redução da demanda de água; • Melhoria do uso da água e redução das perdas e desperdícios das mesmas; • Implantação de práticas e tecnologias para economia de água; • Informar e conscientizar os usuários. Ações são necessárias para a redução do consumo de água, tais como: campanhas educativas, detecção e reparos de vazamentos, troca de equipamentos convencionais por equipamentos com tecnologia que atenue a perda de água além de estudos para aproveitamento de água pluvial e reúso de águas cinzas. Tomaz (2008) define as medidas para conservação da água de uso urbano como convencionais ou não convencionais. As convencionais incluem: mudanças nas tarifas, correção de vazamentos nos sistemas de distribuição de água e em residências, redução de pressão nas redes, leis sobre aparelhos sanitários, educação pública, reciclagem e reúso de água. Já as medidas não convencionais englobam: uso de águas cinzas, uso de água da chuva, dessalinização, vasos sanitários com câmara para compostagem (mais conhecidas nos EUA) e aproveitamento de água de drenagem do subsolo em prédios de apartamentos. A adoção de tecnologias que visem economia da água somada a conscientização da população, tornam-se importantes ações com grande impacto no consumo final de água com benefícios tanto econômicos quanto ambientais: • Conservação dos recursos hídricos; • Economia nas contas de água; • Preservação do meio ambiente. 6 6. REÚSO DA ÁGUA Reúso de água ocorre quando se aplica uma tecnologia que pode ser desenvolvida em maior ou menor grau em função de como a água tenha sido utilizada e a que finalidade ela se destina. (MANCUSO et. al., 2003). De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS, 1973) o reúso pode ser classificado como: • Reúso Potável direto - uso planejado e deliberado de esgotos tratados para determinadas finalidades, tais como: irrigação, uso industrial, recarga de aquífero e água potável. • Reúso Potável Indireto – quando a água usada, uma ou mais vezes, no uso doméstico ou industrial, é descarregada nas águas superficiais ou subterrâneas e empregada novamente à jusante, de maneira diluída. • Reúso não Potável – pode ser utilizado, de acordo com a qualidade de uso exigida, em diversos fins, não potáveis: agrícolas, industriais, recreacionais e domésticos, como rega de jardins, descargas sanitárias e lavagem de pisos. • Reciclagem Interna – reúso da água internamente às instalações industriais, tendo como objetivo a economia de água e o controle da poluição. 7. LEGISLAÇÃO A norma legal de reúso de água decorre das disposições da Resolução no54, de 28 de novembro de 2005, definida pelo CNRH (Conselho Nacional de Recursos Hídricos) com base nas determinações da Lei 9.433/97 que dispõe sobre a Política Nacional de Recursos Hídricos e cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos (SINGREH), da ênfase ao uso sustentável da água. Esta Resolução estabelece modalidades, diretrizes e critérios gerais para a prática de reúso direto não potável de água, e da outras providências. Tendo como base seus parâmetros, os Estados e Municípios podem editar outras normas suplementares para adaptar às suas necessidades. De acordo com o art. 2o, III da Resolução 54/05: Água de Reúso: água residuária, que se encontra dentro dos padrões exigidos para sua utilização nas modalidades pretendidas. 7 7.1 ABNT NBR 15527/2007 A NBR 15527 de 24 de Setembro de 2007 dispõe sobre: Água da Chuva- Aproveitamento de coberturas em áreas urbanas para fins não potáveis - Requisitos. Portanto, fornece os requisitos para o aproveitamento da água de chuva de coberturas em áreas urbanas para fins não potáveis. Após tratamento adequado pode ser utilizada em descargas em bacias sanitárias, irrigação de gramados e plantas ornamentais, lavagem de veículos, limpezas de calçadas e ruas, limpeza de pátios, espelhos d’água e usos industriais. Indispensáveis à aplicação desta NBR tem-se os seguintes documentos: ABNT NBR 5626/1998, Instalação predial de água fria; ABNT NBR 10844/1989, Instalações prediais de águas pluviais; ABNT NBR 12213/1992, Projeto de captação de água de superfície para abastecimento público; ABNT NBR 12214/1992, Projeto de sistema de bombeamento de água para abastecimento público; ABNT NBR 12217/1994, Projeto de reservatório de distribuição de água para abastecimento público; Portaria nº 518, de 25 de março de 2004, do Ministério da Saúde (norma de qualidade de água para consumo humano). 7.2 Legislações sobre a água no Estado de São Paulo A preocupação com a edição de normas de proteção aos recursos hídricos teve início em 1968 com o Decreto no 50.079/68 e, posteriormente com a Lei no 118/73 que deram origem a Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB). A CETESB é uma agência reguladora que tem como responsabilidades o controle, fiscalização, monitoramento e licenciamento das atividades geradoras de poluição, visando garantir e promover a melhoria da qualidade do meio ambiente no Estado. Em 1991, por meio da Lei no 7.663, de 30 de Dezembro de 1991, o Estado editou normas a fim de se estabelecer a Política Estadual de Recursos Hídricos no Estado. Em 2003, o Decreto Estadual no 48.138/03 instituiu medidas de redução do consumo e da racionalização do uso da água. 8 Já em 2005, a Lei Estadual no 12.183, de 29 de Dezembro, regulamentada pelo Decreto no 50.667/06, estabeleceu a cobrança pela utilização dos recursos hídricos visando reconhecer que a água é um bem público de valor econômico e incentiva seu uso racional e sustentável. A Lei no 12.526, de 2 de Janeiro de 2007 estabeleceu normas para contenção de enchentes e destinação de águas pluviais determinando a implantação de sistemas de captação e retenção de águas pluviais em lotes edificados ou não que possuíssem área impermeabilizada superior a 500m². 8. REÚSO DE ÁGUAS NO SETOR RESIDENCIAL De acordo com a ONU o uso da água pode ser divido da seguinte maneira: Figura 1: Utilização de Água Potável por atividade econômica. Fonte: World Resources Institute, ONU. O reúso de água pode ser aplicado em diversas atividades sendo fundamental o emprego de água com a qualidade requerida. Dessa maneira, para o setor residencial, tem-se o uso de águas cinza claras tratadas. As águas cinza claras são compostas por efluentes provenientes de banheiras, chuveiros, lavatórios, máquinas de lavar roupa e tanques. Essas águas apresentam melhor qualidade em relação às águas negras (vasos sanitários) e às águascinza escuras (pias de cozinha). Os elementos que constituem as águas cinza possuem variação de acordo com os pontos de contribuição selecionados e dependem das inúmeras atividades domésticas associadas. É possível, portanto, separar os efluentes de um conjunto de aparelhos 9 sanitários, de acordo com suas características físico-químicas e biológicas de seus efluentes em função dos usos pretendidos. O tratamento que geralmente se emprega para o reúso de águas cinza é o biológico, com posterior armazenamento da água tratada em um reservatório de volume adequado sendo completamente separada das instalações hidráulicas de uso potável, sem conexão cruzada entre elas. As águas cinza são empregadas para finalidades menos restritivas quando compradas as águas de chuva devido à presença de alguns contaminantes em sua composição. Um tratamento utilizado para águas cinza em edificações é conhecido como zona de raízes, leito cultivado construído ou wetland. É um sistema biológico em que se utiliza vegetação de áreas alagadas, resistentes aos macro e micronutrientes e aclimatadas as condições locais. Ocorrem, assim, sedimentação e processos biológicos que promovem a redução da carga orgânica. 8.1 Reúso de Águas nas habitações unifamiliares Cada pessoa precisa no mínimo de 20 a 25 litros de água por dia para garantir sua sobrevivência. De acordo com o relatório de 2006 da ONU, em 2025, cerca de 2,3 bilhões de pessoas não terão acesso segura à água. Nos Estados Unidos um indivíduo utiliza de 450 a 800 litros de água por dia ao passo que um indivíduo na África Subsaariana se utiliza de 20 a 25 litros por dia. Cerca de 20% da população espalhada em 30 países sofrem com a falta de água com estimativa projetada pela ONU de que estes números cheguem a 30% da população espalhadas por 50 países. Algumas metrópoles já sofrem com problemas de estiagem, entre as quais: Buenos Aires, Cidade do México, Lima e Pequim, dependendo da reciclagem da água para abastecimento. Urge a implantação de sistemas economizadores, que segundo Deca S.A apud Franco Júnior, podem proporcionar uma economia de até 60% da água, comparados aos sistemas convencionais. 10 Sistemas de água na habitação As águas nas habitações podem ser divididas, de acordo com parâmetros de qualidade e utilização, em: • Água Potável; • Água Pluvial; • Águas Cinza; • Águas negras ou esgoto; De acordo com Mierzwa apud Franco Júnior, dentro de uma rede de abastecimento residencial, o consumo de água pode ser distribuído da seguinte maneira: Figura 2: Distribuição de uso da água na residência por equipamento. Fonte: Mierzwa-USP. Para economia de água na habitação tem-se a implantação de redes de distribuição separadas, sendo uma exclusiva para água potável e a outra para água de reúso. Além dessa alternativa podem-se empregar, de maneira a complementar ou não, equipamentos que permitam o uso econômico da água, como, bacias sanitárias com caixa acopladas economizadoras, chuveiros com aeradores ou reguladores de pressão, reguladores de pressão, torneiras com bicos aspersores ou com dispositivos de tempo. Funcionamento das redes de distribuição: A rede de água potável é projetada para atender as atividades em que a qualidade de água é essencial, como, água para higiene pessoal, banhos, lavagem de roupas, preparação de alimentos e potabilidade humana e animal. Esta água, uma vez utilizada, encaminha-se para um reservatório de retenção, passando por um filtro a fim de alimentar a rede de água para reúso. 11 A rede de reúso, por sua vez, atende as funções em que a qualidade da água não é fundamental como a rede que alimenta as bacias sanitárias. As águas da chuva também podem ser coletadas e tratadas com o processo de filtração, sendo enviadas ao reservatório entrando na rede de água para reúso. 8.2 Reúso de Águas nas habitações multifamiliares Em edifícios residenciais multifamiliares um sistema de caráter técnico e outro como medido sócio educativo podem ser implantados, além dos sistemas já citados, para economia de água. Os sistemas reguladores de pressão constituem o de caráter técnico, que implantados em edifícios, podem gerar uma economia de até 60% no consumo, em rede de distribuição predial. Estes sistemas baixam a pressão de 40 m.c.a para 10 m.c.a. O de caráter educacional consiste no emprego de medidas individuais de consumo de água, por unidade habitacional. Esse sistema tem obtido redução no consumo de até 20%. Pensa-se que de maneira individual, cada morador se educa melhor quanto ao consumo de água, reduzindo desperdícios. Figura 3: Esquema de redes prediais de água: água potável; água de reúso; água quente. Fonte: www.setin.com.br 12 9. APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA A água da chuva de captação direta pode ser considerada um recurso hídrico com qualidade e quantidade suficiente para atender a diversas demandas. O sistema de aproveitamento de água pluvial possui uma série de aspectos positivos, entre os quais: - Redução do consumo de água potável com queda dos custos de água fornecida pelas companhias de abastecimento; -Diminui os riscos de enchentes; -Preserva o meio ambiente; -Reduz a escassez de recursos hídricos; -Utiliza estruturas existentes na edificação (telhados, lajes, rampas); -Complementa o sistema convencional; -Serve como reserva de água em situações de emergência ou interrupção do abastecimento público. Para o emprego de um sistema de aproveitamento de água pluvial deve-se levar em conta uma série de fatores: área de captação, demanda de água, precipitação, condições ambientais locais, clima, fatores econômicos, finalidade e usos da água, sendo de suma importância não padronizar as soluções técnicas. Em regiões áridas ou semiáridas a água da chuva pode ser vital para a convivência com situações de escassez de água podendo ser utilizada como um recurso hídrico alternativo complementar de abastecimento. Os principais objetivos do aproveitamento de Água de chuva são: • Incentivar a população a fazer o aproveitamento correto da água de chuva; • Fazer com que toda casa urbana tenha pelo menos um sistema simples de Aproveitamento da Água de Chuva; • Minimizar o escoamento do alto volume de água nas redes pluviais durante as chuvas fortes; • Usar a água para irrigações nos jardins e lavagens de pisos externos. Assim, essa água vai infiltrar na terra e ir para o lençol freático, preservando o seu ciclo natural; • Usar a água para lavagens de pisos, carros, máquinas e nas descargas no vaso sanitário. A água de chuva pode ser empregada em diversas atividades com fins não potáveis no setor residencial, agrícola e industrial. No setor residencial pode ser utilizada para 13 lavar roupas, em sistemas de controle de incêndio, em descargas de vasos sanitários, lavagem de automóveis, lavagem de piso e irrigação de jardins. No industrial para resfriamento evaporativo, climatização interna, lavanderia industrial, lavagem de maquinários, lava jato de veículos, limpeza industrial e abastecimento de caldeiras. Na agricultura é empregada na irrigação de plantações. 9.1 Sistema de Aproveitamento de Água de Chuva Os parâmetros a serem considerados no projeto de um sistema de aproveitamento de água de chuva são, de acordo com ANA et al.(2005); Group Raindrops (2002): � Demanda de água de chuva; � Demanda de água potável; � Qualidade requerida ao uso pretendido; � Regime pluviométrico local indicando o índice médio de precipitação pluviométrica e sua distribuição no tempo e no espaço; � Período de estiagem; � Área de captação necessária; � Coeficiente de aproveitamentode água de chuva. Um sistema de aproveitamento de água é composto, basicamente por: � Área de captação; � Calhas e condutores verticais e horizontais; � Dispositivos de descarte de sóldos; � Dispositivos para remoção de sólidos grosseiros; � Freio de água; � Caixas de inspeção; � Dispositivos de desvio da água dos primeiros escoamentos; � Sifão extravasor; � Conjunto flutuante de sucção; � Conjunto motobomba (quando necessário); � Sistema de suprimento com alimentação, com alimentação atmosférica não cruzada, e com válvula solenoide; 14 � Sistema de desinfecção (quando necessário) Dessa maneira, o sistema funciona, de maneira geral, pela captação da água da chuva que cai sobre os telhados ou lajes da edificação (1-Áreas de coleta) que é levada por meio de calhas, condutores horizontais e verticais (2-Condutores) para o local de armazenamento (3-Armazenamento), passando por equipamentos de filtragem e descarte de impurezas. Após passar pelo filtro, a água é armazenada, na sua maioria em reservatório enterrado (cisterna) e posteriormente bombeado a um segundo reservatório elevado para distribuição, por meio de tubulações específicas para o consumo não potável. Para captação da água de chuva utiliza-se: telhas galvanizadas pintadas ou esmaltadas com tintas não tóxicas, superfícies de concreto, cerâmicas, policarbonato e fibra de vidro. As calhas devem ser fabricadas com materiais inertes, como PVC ou outros tipos de plásticos, a fim de se evitar que partículas tóxicas provenientes destes dispositivos venham a ser levadas para os tanques de armazenamento. Figura 4: Esquema Sistema de aproveitamento de Água de Chuva. Fonte: www.sempresustentável.com.br. 15 9.2 Experiência com a implantação de sistemas de aproveitamento de água de chuva Em regiões como o semiárido brasileiro o aproveitamento de água de chuva é algo muito frequente. Nas áreas urbanas este fato está ganhando espaço, mas ainda de maneira muito sucinta. No mundo em geral, existem proprietários de residências, comércios e indústrias que estão adotando esse sistema, buscando, principalmente, economizar na conta de água, contribuir para o meio ambiente e minimizar a frequência de enchentes nas cidades. A fábrica de refrigerantes do grupo Coca-Cola que se localiza no estado do Paraná, Brasil, por exemplo, realiza a captação e o aproveitamento da água da chuva para uso no processo industrial. A água que cai em parte do telhado das fábricas é coletada e armazenada em uma cisterna passando por um equipamento de filtração e analisada quanto a sua potabilidade. Em seguida é misturada com a água captada dos poços e do sistema de abastecimento público. Por fim, a água tratada é utilizada na produção de refrigerantes. Figura 5: Sistema de aproveitamento de água de chuva em fábrica de refrigerantes. Fonte: http://www.spaipa.com.br/captacaodaagua.htm. 16 10. ESTUDOS DE CASO 10.1 Avaliação qualitativa e quantitativa do reúso de águas cinza em edificações. Introdução e Objetivo É notável uma crise no sistema de abastecimento de água, uma vez que o consumo desordenado somado ao desperdício de água contribui para que muitos países já estejam sofrendo consequências com a falta ou pouca disponibilidade desse recurso. Assim sendo, o aproveitamento de água pluvial e o reúso de águas cinza (provenientes do chuveiro, máquina de lavar roupa, cozinha e tanque) para fins menos nobres (abastecimento de caixas de bacias sanitárias, lavagem de pisos, irrigação de jardins) contribuiria para amenizar essa situação. O presente trabalho buscou determinar os parâmetros de qualidade e de quantidade de água cinza nos edifícios residenciais multifamiliares por meio de análises em laboratórios e de questionários aplicados à população, com o intuito de subsidiar a redução do consumo de água e buscar a sustentabilidade hídrica pelo uso racional e eficiente da água. Águas Cinza nas edificações O reúso da água em edificações é possível, porém, deve ser projetado para este fim, seguindo todas as diretrizes que devem ser analisadas. Deve-se evitar que a água reutilizada seja misturada com a água tratada e não permitir seu uso para consumo direto, preparação de alimentos e higiene pessoal. A qualidade necessária para atender aos usos previstos deve ser rigorosamente avaliada a fim de se garantir a segurança sanitária. Águas Pluviais A água da chuva é uma fonte alternativa de suma importância, principalmente nas regiões onde o regime pluviométrico é abundante e distribuído ao longo do ano, sendo que seu aproveitamento contribuiria para reduzir os casos de enchentes. 17 Metodologia O trabalho foi desenvolvido no município de Passo Fundo, que se localiza na região Norte do Estado do Rio Grande do Sul. Por meio dos parâmetros físico-químicos e biológicos recomendados pela resolução CONAMA 357/05, pela Portaria 518/2004 do Ministério da Saúde, pela Portaria 05/89 –SSMA do Rio Grande do Sul, pela NBR 13969/97 (ABNT, 1997), e pelo manual Guidelines for Water Reuseda U.S.EPA(Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos), foi realizado o controle e o monitoramento da água para reúso. As análises qualitativas foram realizadas conforme o Standard Methods, 20th, 1998. Para as análises quantitativas, foram realizadas, medição de vazão, da quantidade de água cinza gerada e dos pontos geradores de água para reúso. Foi elaborado um questionário para aplicação à população a fim de se obter dados a respeito de seus usos de água e a suas visões a respeito da escassez do recurso e as suas formas de economia, bem como a aceitação ou não da reutilização da água. Análise dos resultados Na tabela 3 estão representados os resultados obtidos através das análises de laboratório, com a média de todas as análises realizadas nos chuveiros no período de março, junho e dezembro de 2004. Foi determinado a utilização da classe 2 da Resolução CONAMA 357/05 (CONAMA., 2005) em favor da segurança, e da classe 3 da NBR 13969 (ABNT, 1997) para uso em descarga de bacias sanitárias. Os resultados da Tabela 3 mostram variação na maioria dos parâmetros, como coliformes fecais, DBO, DQO, condutividade, com exceção para os coliformes totais e pH. 18 Figura 6: Média dos resultados qualitativos das amostras das águas cinza coletadas. Fonte: FIORI et. al. (2005). Na tabela 4 os resultados da água cinza coletada são comparados com os resultados de águas pluviais de coleta realizada no ginásio poliesportivo da UPF por Fonini (2003). A água pluvial apresenta valores inferiores aos obtidos pela água cinza evidenciando que os índices químicos, físicos e microbiológicos da água cinza são mais elevados, necessitando de tratamento específico para seu reúso. Em relação aos resultados obtidos pela aplicação do questionário populacional em Passo Fundo, observa-se nas figuras 7 e 8, os volumes gerados de água cinza para apartamentos considerando banheiro, máquina de lavar roupa e louça, chuveiro, bacia sanitária, pia cozinha, tanque (T1) e apartamentos desconsiderando banheiro, máquina de lavar louça e roupa (T8). Observa-se pela figura 8 que os valores da pia de cozinha mais o lavatório e a máquina de lavar roupa e louça foram os que apresentaram maiores semelhanças enquanto que o chuveiro a maior diferença. 19 Figura 7: Volume gerado de água cinza em apartamento do Tipo 1. Fonte: FIORI et. al. (2005). Figura 8: Volume gerado de água cinza em apartamento do Tipo 8. Fonte: FIORI et. al. (2005). Conclusões É de suma importância o controle do processo de reúso de águas, devendo-se separar as canalizações de águapotável da água de reúso. Essas tubulações devem ser pintadas com coloração específica e com denominação para alertar sobre seus usos, principalmente quando for para limpeza de pisos e irrigação de jardins. 20 A reutilização da água cinza gerada nas edificações diminui o consumo de água potável para fins menos nobres e contribui, dessa maneira, para a sustentabilidade hídrica da cidade ao minimizar a quantidade de poluentes lançados nos corpos hídricos. As avaliações da água cinza deste estudo evidenciaram: • Variação na maioria dos parâmetros qualitativos, como coliformes fecais, DBO, DQO, condutividade, exceto para os coliformes totais e pH; • A água cinza analisada é um efluente doméstico com baixa qualidade, pois apresenta um alto valor de coliformes fecais em média 2,4 x 105 (NMP/100 ml) e a turbidez variou de 98,2 UNT a 383,3 UNT. Portanto, é essencial um tratamento adequado para a redução dos parâmetros aos níveis aceitáveis; • O índice de nitrato obteve um valor acima do valor limite de 10 mg/l. O excesso de nutrientes poderia causar a eutrofização de corpos hídricos, ou se ingerida, essa água poderia causar a meta-hemoglobinemia, ou a síndrome do bebê azul. Porém, para a descarga das bacias sanitárias, este índice elevado não causaria problemas sanitários; • 94% dos apartamentos pesquisados possuem máquina de lavar roupa (MLR), 39% possuem máquina de lavar louça (MLL) e 8% possuem banheira, além dos aparelhos considerados básicos em apartamentos, como o chuveiro, o lavatório, a pia da cozinha e o tanque; • Deve-se quantificar a demanda pela água de reúso a fim de se evitar desperdícios em relação ao tratamento. Assim, baseado nos os resultados qualitativos das águas analisadas, com o emprego de um tratamento adequado, pode-se prever o uso da água de enxágue das máquinas de lavar roupa apenas desinfetando, reservando aquelas águas e recirculando-as à bacia sanitária, em vez de enviá-las para o sistema de esgoto para posterior tratamento. 21 Estas águas podem ser reutilizadas para fins não nobres em qualquer edificação, gerando economia de água potável, com redução da demanda nos sistemas urbanos de captação, distribuição e tratamento de água. O uso exclusivo da água cinza do chuveiro para a descarga das bacias sanitárias, com um tratamento simples como filtração e desinfecção, viabiliza que a água cinza seja reutilizada sem maiores problemas e com economia para o usuário e para as concessionárias, contribuindo com a preservação ambiental obtendo reflexo nas gerações futuras e minimizando a carga de esgotos nos rios. É recomendado, assim, que os setores comercial, industrial e residencial adotem uma postura em conformidade ambiental, com atenção para este recurso vital que é a água além da conscientização adequada sobre a necessidade de sua utilização de maneira racional em termos quantitativos e qualitativos. 10.2 Considerações sobre a aplicação do telhado verde para captação de água de chuva em sistemas de aproveitamento para fins não potáveis. Introdução e Objetivo A adoção de telhados verdes em áreas urbanas possui uma série de benefícios, entre os quais se tem: conforto térmico predial e micro-clima local e controle de escoamento de águas superficiais. A tabela 3 abaixo mostra a comparação entre as características do telhado verde e do telhado convencional com base na experiência da cidade de Portland-EUA. 22 Tabela 5: Comparação entre características do telhado verde e convencional com base na experiência de Portland-EUA. (Extraído de Liptan e Strecker SD) Fonte: Moruzzi; Ferreira. (2007). A conjugação do telhado verde ao sistema de aproveitamento de água de chuva merece destaque, tendo o proposto trabalho o objetivo de apresentar uma síntese dos principais pontos que devem ser observados dessa conjugação por meio da compilação e análise de resultados disponíveis na literatura. Considerações a respeito da associação do telhado verde ao sistema de aproveitamento de água de chuva. De acordo com Annecchini (2005 apud Moruzzi; Ferreira), a captação de água de chuva é gratuita, até o momento, sendo a sua utilização para fins não potáveis relativamente simples e eficaz. O aproveitamento da água de chuva em áreas urbanas envolve aspectos: -Ambientais: promove uso mais racional da água potável; valoriza o recurso com a diminuição da perda de água ao longo de extensos sistemas de distribuição; diminui a exploração em grande escala dos recursos hídricos em fontes convencionais como lagos, represas e rios, passíveis de escassez. (Tordo, 2004; Carlon 2005 apud MORUZZI; FERREIRA). -Social: economia de recursos com queda do consumo de água das concessionárias. 23 -Gestão das águas urbanas: diminuição do volume de água superficial que atua em enchentes e alagamentos, fonte alternativa de abastecimento na época de estiagem, queda nos gastos com abastecimento. Projetos de lei em diversas cidades do Brasil exigem que seja realizada a detenção da água de chuva com o objetivo de atenuar o pico de vazão de enchente. O sistema de aproveitamento de água de chuva abrange: 1-Coleta da água pluvial por meio de áreas de captação (telhados, pisos, etc); 2-Direcionamento através de calhas e condutores; 3-Armazenamento em reservatórios de acumulação; 4-Sistemas hidráulicos para condução da água de chuva aos pontos de utilização. Com o emprego do telhado verde que funciona como um biofiltro retendo sólidos grosseiros e, eventualmente, alguns contaminantes com menor tamanho médio de partículas tem-se uma melhora considerável na qualidade da água. Evita-se o desperdício decorrente do descarte, aumentando o volume de água passível de aproveitamento e preservando a qualidade da água de chuva captada. A problemática em relação a utilização da água de chuva efluente ao telhado verde envolve: volume de água aproveitável (quantidade) e sua qualidade. Análise dos resultados Quantidade de água de chuva potencialmente aproveitável Cerca de 75% da precipitação anual pode ser armazenada no telhado verde e o volume não consumido pelo substrato e pela vegetação pode ser empregado como alternativa a fim de substituir a água em máquinas de lavar roupa, na descarga de vasos sanitários e na rega de jardins. Essa capacidade de retenção da água de chuva é afetada de forma direta pela saturação do substrato que varia, por sua vez, de acordo com o tipo de composto e com as condições climáticas do local. A retenção de água no telhado verde deve ser considerada como um volume necessário à manutenção do telhado verde e não como perda de água já que esta água não é lançada no sistema de drenagem urbana. 24 Qualidade da água de chuva potencialmente armazenável De acordo com Kohler e Schimidt (2003 apud Moruzzi; Ferreira), apesar de o telhado verde poder atuar como biofiltro da água de chuva pode acabar filtrando poluentes e partículas suspensas no ar ou dissolvidas na água de chuva, podendo também carrear poluentes presentes no substrato, comprometendo a qualidade da água armazenada. O telhado verde pode aumentar a concentração de metais, cátions, ânions, nutrientes e bactérias, porém, diminui DBO (demanda bioquímica de oxigênio), quantidade de sólidos suspensos, concentração de complexos nitrogenados e compostos de alumínio, cobre e manganês. A composição do substrato é um fator determinante na qualidade da água escoada pelo telhado verde. As avaliações da qualidade da água de chuva passível de ser aproveitada para fins não potáveis mostram que, independentemente da superfície de captação, tem-se a chance de a água da chuva carrear partículas que podem danificar as partes constituintesdo sistema de aproveitamento. Aconselha-se assim, a utilização de um dispositivo que retenha essas partículas. Conclusões e recomendações A adoção do telhado verde em um sistema de aproveitamento de água demanda análise e cuidados diferenciados em relação aos que consideram o telhado convencional como superfície de captação. Os aspectos relativos à qualidade e quantidade da água de chuva devem ser observados. O volume que possui potencial de aproveitamento deve considerar a demanda de água para a manutenção do telhado verde e não computa-lo como perda devido à retenção. Sistemas de água de chuva que utilizam telhados convencionais podem perder grande volume de água nos descartes e nos extravasores dos reservatórios de armazenamento. Portanto, ao se considerar a retenção da água de chuva no telhado verde como volume aproveitável, e não como perda, respalda-se na questão de que esta água não é lançada no sistema de drenagem urbano, como ocorre nos casos de descarte e 25 extravasamento de sistemas de aproveitamento de água de chuva com o emprego de telhados convencionais. Já, em relação aos aspectos qualitativos: -O telhado verde pode tanto reter como carrear poluentes; -Fatores determinantes no comportamento desse balanço: composição do substrato; tipo de cobertura vegetal; vazão do escoamento; tempo de estabelecimento da vegetação. A análise dos resultados mostra que o telhado verde possui potencial para captar água de chuva em períodos de chuva intensa ou com intervalos de ocorrência curtos. O emprego do telhado verde conjugado a um sistema de aproveitamento de água de chuva deve analisar os seguintes aspectos: • Volume passível de ser captado (quantidade); • Qualidade da água passível de ser captada; Recomenda-se, dessa maneira, que seja investigado o tempo de retenção das águas pluviais no telhado verde e a investigação da composição e a espessura do substrato para maior compreensão dos aspectos que determinam a retenção e o carreamento de diferentes poluentes. 11. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABNT NBR 15527 –Água de chuva: Aproveitamento de coberturas em áreas urbanas para fins não potáveis- requisitos. Disponível em: <www.4shared.com/get/.../ABNT_NBR_15527__2007__-_gua_de.htm>l . Acesso em: 09 de outubro de 2013. ANEEL. Agência Nacional de Energia Elétrica. Disponível em: http: //www.aneel.gov.br. Acesso em: 06 de Outubro de 2013. Aproveitamento de água de chuva de baixo custo para residências urbanas. Disponível em:<http://www.sempresustentavel.com.br/hidrica/aguadechuva/agua-de-chuva.htm>. Acesso em 06 de Outubro de 2013. 26 CARDOSO, M,P. Água de chuva em zonas urbanas: Estudo de caso no município de Belo Horizonte. Dissertação programa de pós-graduação e Saneamento, Meio Ambiente e recursos hídricos da Universidade Federal de Minas Gerais.2009. COGERH. Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos. Disponível em: http://www.cogerh.com.br. Acessado em: 06 de Outubro de 2013. FRANCO JUNIOR, R, S; Água: Economia e uso eficiente no meio urbano. 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Água no Planeta. Disponível em: http://www.uniagua.org.br. Acessado em Setembro de 2013. 1-)Vídeo tratamento biológico Zona de Raízes: http://www.youtube.com/watch?v=- RUCE_z98GQ 2-)Vídeo Reúso de Água em pequenas propriedades do Rio Grande do Norte :http://globotv.globo.com/rede-globo/globo-rural/v/projeto-ajuda-a-reaproveitar-agua- em-pequenas-propriedades-do-rn/2040838/ Reportagens: 1-) Chuva de beber: cisternas para 50 mil famílias do semi- árido: http://ambientes.ambientebrasil.com.br/agua/artigos_agua_doce/chuva_de_bebe r:_cisternas_para_50_mil_familias_do_semi-arido.html 2-) Governo estima que 429 mil famílias não tem cisternas no semiárido: http://g1.globo.com/brasil/noticia/2013/07/governo-estima-que-429-mil- familias-nao-tem-cisternas-no-semiarido.html
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