aproveitamento de Água da chuva em agricultura familiar

APROVEITAMENTO DE ÁGUA DA CHUVA EM AGRICULTURA FAMILIAR:

UM ESTUDO DE CASOTRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO PARA OBTENÇÃO DO TÍTULO DE BACHAREL EM ENGENHARIA AMBIENTALOrientado: Prof. Dr. Dieter

Wartchow

Autor: Marcio Alexandre NicknigDezembro 2015

INTRODUÇÃO

A CAPTAÇÃO DA CHUVA PARA DEMANDAS DO DIA A DIA É PRÁTICA ANTIGA;

CIDADES EM ILHAS GREGAS E MESOPOTÂMICAS SÃO OS CASOS MAIS ANTIGOS REGISTRADOS;

MUITO UTILIZADO PARA PROVISÃO DE LEGIÕES MILITARES NA ANTIGUIDADE;

INTRODUÇÃO

Ilha de Delos - Grécia

INTRODUÇÃO• NO BRASIL, DESTAQUE PARA O PROJETO 1 MILHÃO DE CISTERNAS:

INTRODUÇÃO

PROBLEMAS RECORRENTES NO USO DE CISTERNAS:

• AUSÊNCIA DE CONTROLE DA QUALIDADE DA ÁGUA CAPTADA;• DOENÇAS ASSOCIADAS A AUSÊNCIA DE SAIS NA ÁGUA;• PROLIFERAÇÃO DE MOSQUITOS;• CONTAMINAÇÃO POR INFILTRAÇÕES E/OU VAZAMENTOS;

OBJETIVOS

• PRINCIPAL:

DIMENSIONAR E EXECUTAR PROJETO DE CAPTAÇÃO DE ÁGUA DA CHUVA, VISANDO IRRIGAÇÃO DE HORTA DE SUBSISTÊNCIA, AVALIANDO O IMPACTO ECONÔMICO DO PROJETO EM UMA PROPRIEDADE RURAL DE AGRICULTURA FAMILIAR.

OBJETIVOSESPECÍFICOS:• AVALIAÇÃO DO REGIME HIDROLÓGICO DA REGIÃO;• ESTIMATIVA DA DEMANDA DE ÁGUA A SER ATENDIDA;• DIMENSIONAMENTO DO RESERVATÓRIO NECESSÁRIO ATRAVÉS DO

MÉTODO DA SIMULAÇÃO;• ORÇAMENTO, AQUISIÇÃO E INSTALAÇÃO DOS CONDUTOS E

RESERVATÓRIO DETERMINADOS NO DIMENSIONAMENTO;• INSTALAÇÃO DE UM SISTEMA DE IRRIGAÇÃO POR GOTEJAMENTO CASEIRO;• ANÁLISE DA QUALIDADE DA ÁGUA CAPTADA;• AVALIAÇÃO DO IMPACTO ECONÔMICO DO PROJETO;

REVISÃO BIBLIOGRÁFICAFORAM LEVANTADAS AS TÉCNICAS RECOMENDADAS PARA DIMENSIONAR UM SISTEMA DE CAPTAÇÃO DE ÁGUA DA CHUVA, PODENDO SER O REFERENCIAL TEÓRICO DIVIDIDO EM:

• ÁREA DE CAPTAÇÃO;

• DIMENSIONAMENTO DAS CALHAS E DOS CONDUTOS;

• DIMENSIONAMENTO DO RESERVATÓRIO;

• ESTRUTURAS ESPECÍFICAS PARA CAPTAÇÃO PLUVIAL;

• QUALIDADE DA ÁGUA;

REVISÃO BIBLIOGRÁFICAÁREAS DE CAPTAÇÃO

ABNT NBR 10844 - INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUAS PLUVIAIS

REVISÃO BIBLIOGRÁFICADIMENSIONAMENTO DAS CALHAS E CONDUTOS

ABNT NBR 10844 - INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUAS PLUVIAIS

REVISÃO BIBLIOGRÁFICADIMENSIONAMENTO DO RESERVATÓRIOABNT NBR 15527 - ÁGUAS DE CHUVA – APROVEITAMENTOS DE COBERTURAS EM ÁREAS URBANAS PARA FINS NÃO POTÁVEIS – REQUISITOSMÉTODO DA SIMULAÇÃO

REVISÃO BIBLIOGRÁFICAESTRUTURAS ESPECÍFICAS PARA CAPTAÇÃO DE ÁGUA DA CHUVA

ABNT NBR 15527 - ÁGUAS DE CHUVA – APROVEITAMENTOS DE COBERTURAS EM ÁREAS URBANAS PARA FINS NÃO POTÁVEIS – REQUISITOS

RESERVATÓRIO PARA ÁGUA DE DESCARTE ( 1 ~ 2 mm DE CHUVA )

FILTRO

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA• RESERVATÓRIO PARA ÁGUA DE DESCARTE – MANUAL PRÁTICO DO IPT (SP)

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

• FILTRO

REVISÃO BIBLIOGRÁFICAQUALIDADE DA ÁGUAABNT NBR 15527 - ÁGUAS DE CHUVA – APROVEITAMENTOS DE COBERTURAS EM ÁREAS URBANAS PARA FINS NÃO POTÁVEIS – REQUISITOS

REVISÃO BIBLIOGRÁFICAQUALIDADE DA ÁGUARESOLUÇÃO CONAMA 357:

Exige que a qualidade da água para irrigação de hortaliças e frutíferas que cresçam rente ao selo e podem ser consumidas cruas e in natura seja classe1.

Isso implica na necessidade de zerar o número de coliformes totais e termotolerantes, caso sejam detectados.

O PROJETO EXPERIMENTAL

ESCOLHA DO LOCALPROPRIEDADE RURAL COM CERTIFICAÇÃO ORGÂNICA;MUNICÍPIO DE VERA CRUZ – RS

PRODUÇÃO FAMILIAR DIVERSIFICADA:- CONSUMO PRÓPRIO E REVENDA LOCAL:

Hortaliças, frutíferas, criação de frangos e suínos;- COMERCIAL:

Tabaco orgânico certificado;

DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA• DEFINIÇÃO DA DEMANDA DE ÁGUA A SER ATENDIDA;

• ANÁLISE PLUVIOMÉTRICA DO LOCAL ESCOLHIDO;

• DEFINIÇÃO DA ÁREA DE CAPTAÇÃO NECESSÁRIA E/OU POSSÍVEL DE SER UTILIZADA;

• DIMENSIONAMENTO DO RESERVATÓRIO ATRAVÉS DO MÉTODO DA SIMULAÇÃO (OPÇÃO DO AUTOR POR ESTE MÉTODO ENTRE OS RECOMENDADOS PELA NORMA);

• PROJETO E IMPLEMENTAÇÃO DO SISTEMA DE CAPTAÇÃO DE ÁGUA PLUVIAL;

DEMANDA À SER ATENDIDA

• 200 L/dia;

VISANDO ATENDER:• Volume usualmente utilizado para irrigação da horta do local;• Volume utilizado na lavagem de pisos da área externa da residência;• Volume eventualmente utilizado na higienização das ferramentas de uso

diário;

ÁREA DE CAPTAÇÃO

• UTILIZAÇÃO DE UMA DAS ABAS DO TELHADO, PODENDO EXPANDIR PARA TODO O TELHADO APENAS ACRESCENTANDO CALHAS;

• 100.75 m²;

• Reservatório a ser dimensionado aos fundos da residência, próximo ao galpão e garagem da propriedade.

ESTUDO DO REGIME HIDROLÓGICO

Estação Início da Série Término Períodos sem medição Herveiras 2004 2014 Sim (trechos)

Venâncio Aires 2004 2014 Sim (2007) Candelária 1985 2004 Não Botucaraí 1965 2006 Não

ESTUDO DO REGIME HIDROLÓGICO

Período Utilizado no Dimensionamento do Reservatório

DIMENSIONAMENTO DO RESERVATÓRIO

DIMENSIONAMENTO DO RESERVATÓRIO

Jan-03 Feb-03 Mar-03 Apr-03 May-03 Jun-03 Jul-03 Aug-03 Sep-03 Oct-03 Nov-03 Dec-03 Jan-04 Feb-04 Mar-04 Apr-04 May-04 Jun-04 Jul-04 Aug-04 Sep-04 Oct-04 Nov-04 Dec-040

1000

2000

3000

4000

5000

6000

Volume Acumulado ao Fim de Cada Mês - 2003 : 2004

MÊS

VOLU

ME (L

ITRO

S)

CALHAS E CONDUTOS

• FOI FEITA A VERIFICAÇÃO DOS DIÂMETROS NECESSÁRIOS PARA DAR VAZÃO ÀS CHUVAS DE PROJETOS, ESTAS SENDO ESTIMADAS PELO MÉTODO RIO DE JANEIRO.

• FORAM UTILIZADOS CONDUTOS DE 100 MM DE DIÂMETRO, EM PVC.

ORÇAMENTO E AQUISIÇÃO

Ítem Valor

Calhas, condutos, registros, conexões, válvulas, tampões R$ 1,560.00

Reservatório R$ 1,075.00

Total R$ 2,635.00

EXECUÇÃO

EXECUÇÃO

EXECUÇÃO

EXECUÇÃO - IRRIGAÇÃO

• FOI COPIADO SISTEMA CASEIRO JÁ UTILIZADO NAS CULTURAS HIDROPÔNICAS. Gastos com Material Irrigação

Item Quantidade Valor“Mangueiras 3/4” 60 m R$ 72.00

Registro Globo 3 peças R$ 7.50Tampões 6 peças R$ 9.00

Conexões 3/4 16 peças R$ 32.00Broca 1mm 1 peça R$ 8.00

Total R$ 128.50

VOLUME CAPTADO

Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro0

1

2

3

4

5

6

2.3

3.4

1.8

4.8 4.9 4.9

Acumulado (m³)

mês (2015)

Volu

me

Acum

ulad

o (m

³)

QUALIDADE DA ÁGUA CAPTADA

• FORAM TESTADOS OS PARÂMETROS EXIGIDOS NA ABNT NBR 15527:

MEDIDAS CORRETIVAS DA QUALIDADE DA ÁGUA

• A título de avaliação do potencial de eficácia, foi realizada uma aplicação de hipoclorito.

• Dosagem: 0.5 g/L – vide manual de saneamento rural da FUNASA (Fundação Nacional de Saúde).

RESULTADOS ECONÔMICOSGastos com Sistema de Captação e Armazenamento

Ítem ValorCalhas, condutos, registros, conexões, válvulas, tampões R$ 1,560.00

Reservatório R$ 1,075.00Sub Total 1 R$ 2,635.00

Gastos com Material IrrigaçãoItem Quantidade Valor

Mangueiras 3/4" 60 m R$ 72.00

Registro Globo 3 peças R$ 7.50

Tampões 6 peças R$ 9.00

Conexões 3/4 16 peças R$ 32.00

Broca 1mm 1 peça R$ 8.00Sub Total 2 R$ 128.50

Total R$ 2,763.50

DISCUSSÃO

• PREOCUPAÇÕES;• QUALIDADE DA ÁGUA NO RESERVATÓRIO;• MONITORAMENTO;

• DIFICULDADES;• INCLINAÇÃO DOS CONDUTOS;• LAYOUT DO FILTRO;• QUALIDADE DA ÁGUA;

QUALIDADE DA ÁGUA

MONITORAMENTO E OPERAÇÃO

• O RESERVATÓRIO, SE MAL OPERADO E MANTIDO, PODE SER BERÇO DE VETORES DE DOENÇAS EPIDÊMICAS.

MONITORAMENTO E OPERAÇÃO

MANUTENÇÃO E INSPEÇÃO

• VAZAMENTOS DEVEM SER NOTADOS E CORRIGIDOS PRONTAMENTE;

• O SISTEMA DE IRRIGAÇÃO PRECISA SER CUIDADOSAMENTE INSTALADO E REINSTALADO A CADA SAFRA, EVITANDO PERDAS;

• IMPORTANTÍSSIMO O TREINAMENTO DOS USUÁRIOS NOS PROCEDIMENTOS BÁSICOS DE SEGURANÇA DA ÁGUA;

• POSTES E BRAÇADEIRAS NECESSITAM DE VERIFICAÇÃO PERIÓDICA;• EM EVENTOS INTENSOS DE CHUVA ESTÃO SUJEITOS À CARGAS RAZOÁVEIS;

EQUIPE DE INSPEÇÃO DA OBRA

Alinhamento dos condutos

Alinhamento dos condutos Fixação das calhas

EQUIPE DE INSPEÇÃO DA OBRA

Alinhamento dos condutos Fixação das calhas

Execução das fundações

EQUIPE DE INSPEÇÃO DA OBRA

Alinhamento dos condutos Fixação das calhas

Execução das fundações

A EQUIPE AINDA REQUER QUALIFICAÇÃO

EQUIPE DE INSPEÇÃO DA OBRA

CONCLUSÕES

• A CAPTAÇÃO DE ÁGUA DA CHUVA É OPÇÃO PARA DIMINUIR ESTRESSE HÍDRICO;

• A QUALIDADE DA ÁGUA NÃO É GARANTIDA, CONTRÁRIA AO SENSO COMUM;

• O INVESTIMENTO NECESSÁRIO TEM RETORNO ENTRE 2 E 3 ANOS, E SE INCLUI EM PROGRAMAS DE FINANCIAMENTO RURAL;

• A NECESSIDADE DE UM TRATAMENTO PODE SER ATENDIDA COM SIMPLES ADIÇÃO DE HIPOCLORITO OU PASTILHA DE CLORO.

OBRIGADO!

“UM COPO DE ÁGUA POTÁVEL SEMPRE É UM PRODUTO DE ENGENHARIA.”