aproveitamento da água da chuva e proveniente do esgoto secundario

APROVEITAMENTO DA ÁGUA DA CHUVA E PROVENIENTE DO ESGOTO SECUNDÁRIO (ÁGUAS CINZAS)

André Luiz Aguiar Carneiro1

Edgarde Gonsalves Cerqueira2

RESUMO: O fenômeno da escassez da água se mostra relacionado diretamente ao gerenciamento dos recursos hídricos como uma necessidade de dimensões tão amplas, podendo ser considerada como de ordem global. Por isso é necessária a consolidação do entendimento do reuso de águas como instrumento adicional de gestão de recursos hídricos e a difusão desse conhecimento para que sua prática seja mais presente no cotidiano dos usuários. Desta forma, este artigo elaborado com a metodologia de pesquisa bibliográfica, apresenta importância na medida em que traz informações pertinentes e de utilidade para o planejamento e gestão de recursos hídricos e tem como objetivo identificar quais os motivos ou impedimentos da prática do reuso de águas, para fins não potáveis na atual legislação, e contribuir para difundir o entendimento do reuso de águas como instrumento adicional de gestão de recursos hídricos, além de mostrar uma solução prática e fácil para resolver parte dos gravíssimos problemas relativos ao usufruto da água, independente de seu custo.

Palavras-chave: águas-cinzas, pluviais, reuso.

1. INTRODUÇÃO

O tema justifica-se por sua ordem internacional. A questão trata dos recursos hídricos, notadamente os de água doce, cuja questão tem sido entendida como o fenômeno da escassez da água devido ao crescimento demográfico e ao aumento das múltiplas atividades humanas. A cada dia um volume maior de água é consumido, sem haver uma reposição equivalente, seja em termos quantitativos ou qualitativos, o que ameaça as reservas de água doce de todo planeta.

O crescente debate que se trava quanto a esta questão diz respeito à importância da água para a manutenção da vida, condição primeira para o desenvolvimento dos seres em suas múltiplas dimensões, bem como os desdobramentos em áreas diversas como a política, cultural, social e econômica. Assim, o fenômeno da escassez da água se mostra ligado ao gerenciamento dos recursos hídricos como uma necessidade de dimensões tão amplas, podendo ser considerada como de ordem global.

É necessário, contudo, a consolidação do entendimento do reuso de águas como instrumento adicional de gestão de recursos hídricos e a difusão desse conhecimento para que sua prática seja mais presente no cotidiano dos usuários e, em especial, das indústrias que devem ser incentivadas à aplicação de técnica promotora de sua conservação.

Este artigo, elaborado com a metodologia de pesquisa bibliográfica, apresenta importância na medida em que traz informações pertinentes e de utilidade para o planejamento e

1 Concluinte do Curso de Engenharia Civil - Universidade Católica do Salvador. E-mail: [email protected] – Autor.2 Engenheiro Civil e de Segurança do Trabalho, Especialista em Metodologia do Ensino Superior, Professor da UCSAL E-mail: [email protected] – Orientador.

gestão de recursos hídricos e tem como objetivo identificar quais os motivos ou impedimentos da prática do reuso de águas, para fins não potáveis na atual legislação, e contribuir para difundir o entendimento do reuso de águas como instrumento adicional de gestão de recursos hídricos.

2. ESCASSEZ DE ÁGUA

A escassez da água é uma questão diretamente ligada à gestão dos recursos hídricos. A gestão dos recursos hídricos nacionais está consubstanciada em uma lei específica, a Lei Federal nº 9.433/97. Nesta lei o gerenciamento dos recursos hídricos está fundamentado no entendimento de sua finitude e assim, na necessidade de seu uso racional. Para consecução deste seu objetivo, dentre os instrumentos de gestão, foram inseridas a outorga e a cobrança pelo uso da água.

A Lei Federal nº 9.433/97 inaugurou uma nova ordem jurídica para os recursos hídricos instituindo a Política Nacional de Recursos Hídricos e incorporando novos conceitos. Tais conceitos, ainda novos, careceram e ainda carecem ser desenvolvidos, consolidados, difundidos e implementados. A nova lei, revolucionando a ordem jurídica estabelecida, é transformadora e reclama um processo construtivo para sua implementação. Em se considerando as dimensões continentais do Brasil, embasado na infinitude dos recursos hídricos e na tradicional utilização do recurso sem qualquer contrapartida financeira, é questão complexa.

Por estes motivos, os instrumentos de gestão hídrica têm suscitado o interesse dos estudiosos de diversas áreas, notadamente quanto à cobrança pelo uso da água.

De maneira geral, vislumbra-se o processo para a efetivação do instrumento, e o cenário futuro, quando a cobrança pelo uso da água estiver implementada em todo país. Dentro deste contexto, foi-se compreendendo que a Lei, da maneira como está delineada, parece incentivar a adoção de práticas alternativas para o uso racional da água. Neste ponto, o tema reuso foi construído como instrumento adicional de gestão de recursos hídricos, capaz de abrandar escassez da água.

Considerando que a cobrança pelo uso da água é prioridade e que em algumas bacias brasileiras, tal instrumento, já se encontra implementado, a questão foi se problematizando perfazendo-se então ponto central do estudo, qual seja: “o reuso de águas está sendo estimulado pela Política Nacional de Recursos Hídricos, como um instrumento adicional de gestão?”.

A implantação de um sistema de gestão de recursos hídricos envolve a construção de um arcabouço legal e institucional para sua efetivação, com entidades voltadas para essa finalidade e a definição dos instrumentos a serem empregados (Santos, 2002; Machado, 2003).

Neste sentido, SANTILLI (2007) afirma que:

A necessidade de proteção das águas contra as diversas formas de poluição e de uso inadequado traduz-se em normas legais que pretendem planejar, regular e controlar sua utilização, de acordo com padrões e critérios definidos por meio de uma Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH) e implementados por um Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos (SNGRH).

SILVA (1994) reforça tal entendimento relatando que a gestão,

Deve orientar-se estritamente por considerações de ordem ecológica, sociológica e econômica, e pela análise das motivações individuais e coletivas expressas pelo corpo social sob a forma de necessidades, desejos e aspirações. Para ser eficaz deve apoiar-se em textos legislativos e regulamentares, harmonizando-se os diferentes níveis que constituem uma ambiência

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administrativa favorável. A educação, a informação, a realização e a coordenação constituem, enfim, os meios privilegiados que favorecem a melhor tomada de consciência dos problemas relacionados com o meio ambiente.

No Brasil, a gestão dos recursos hídricos está consubstanciada, como já se disse acima, na Lei Federal nº 9.433/97, que regulamentando o artigo 21, inciso XIX, da Constituição Federal de 1988, instituiu a Política Nacional de Recursos Hídricos e o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos. Considerada uma lei inovadora a sua implementação requer “ações de esclarecimento e transformação cultural, inovações tecnológicas, adequações econômicas e, em determinados casos, decisões políticas corajosas” (MILARÉ, 2005). A Lei Federal nº 9.433/97 serve de modelo aos entes federados brasileiros.

2.1. Conceitos e definições de reuso de águas

Desde o remoto momento em que as mais antigas civilizações enfrentaram limitações às suas constantes peregrinações em busca de regiões com água em abundância, associadas principalmente aos seus aumentos populacionais, estabeleceu-se a necessidade do uso racional dos recursos hídricos.

O reuso de águas está associado a processos desenvolvidos para obtenção de águas cujas características qualitativas possam atender aos fins pretendidos, e que, por óbvio, dependem de seu uso anterior, no entanto, a prática do reuso de águas pode não estar associada a qualquer tratamento prévio. De forma a facilitar sua compreensão, o reuso pode ser entendido como o aproveitamento de uma água já utilizada previamente, seja para atender a um uso igual ao anterior, seja para atender a outra modalidade de uso, o que pode incluir ou não um tratamento prévio e o seu planejamento, como se verá adiante.

A conceituação precisa da expressão reuso de águas está condicionada ao exato momento a partir do qual se admite que o reuso tenha sido realizado, o que por vezes não é de fácil conclusão. E isto porque a prática de descarregar esgotos, tratados ou não, em corpos hídricos superficiais, para afastar os resíduos líquidos é comumente adotada no mundo inteiro. Geralmente esses corpos hídricos são fontes de abastecimento de mais de uma cidade, acontecendo inclusive casos em que a mesma cidade lança seus esgotos e usa o mesmo corpo hídrico como manancial de abastecimento. A população da cidade, a indústria ou o agricultor que capta a água, na realidade, está reusando-a pela segunda, terceira ou mais vezes. (Brega Filho e Mancuso, 2003).

Exemplo clássico desta realidade é o que acontece na cidade de Londres, que capta água dos rios Tâmisa e Lea, sendo este último utilizado pela cidade de Stevenage para afastar seus esgotos. E, entre nós, destaca-se o caso das cidades situadas no vale do Paraíba, onde existe uma sucessão de cidades que captam água e lançam seus esgotos no mesmo rio.

2.2. Tipos de reuso de águas

Ao longo do tempo da prática do reuso de águas, surgiram diversas classificações para o mesmo. De modo geral, o reuso de águas pode ser direto ou indireto, com ações planejadas (intencionais) ou não planejadas (não intencionais). Conforme orientação da Organização Mundial da Saúde – OMS (1973, apud Brega Filho e Mancuso, 2003) tem-se que:

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a) Reuso indireto: é o que ocorre quando a água já usada, uma ou mais vezes para uso doméstico ou industrial, é descarregada nas águas superficiais ou subterrâneas e utilizada novamente à jusante, de forma diluída;

b) Rreuso direto: é o uso planejado e deliberado de esgotos tratados para certas finalidades como irrigação, uso industrial, recarga de aqüífero e água potável;

c) Reciclagem interna: é o reuso de águas que ocorre internamente nas instalações industriais, tendo como objetivo a economia de água e o controle da poluição.

Ainda conforme a OMS o reuso indireto pode ser intencional ou não; o reuso indireto intencional é o que decorre de descargas planejadas a montante, ou a recargas planejadas em aqüífero subterrâneo.

Lavrador Filho (1987, apud Brega Filho e Mancuso, 2003), de outra forma, utiliza a seguinte terminologia tendo em vista a uniformização da linguagem:

a) Reuso de água é o aproveitamento de águas previamente utilizadas, uma ou mais vezes, em alguma atividade humana, para suprir as necessidades de outros usos benéficos, inclusive o original. Pode ser direto ou indireto, bem como decorrer de ações tanto planejadas quanto não planejadas.

b) Reuso indireto não planejado de água: é o que ocorre quando a água, já utilizada uma ou mais vezes em alguma atividade humana, é descarregada no meio ambiente e novamente utilizada a jusante, em sua forma diluída, de maneira não intencional e não controlada. Nesse caso, o reuso da água é um subproduto não intencional da descarga a montante. Após sua descarga no meio ambiente, o efluente será diluído e sujeito a diversos processos como autodepuração, sedimentação, entre outros, além de eventuais misturas como outros despejos advindos de diferentes atividades humanas.

c) Reuso planejado de água: é o que ocorre quando o reuso é resultado de uma ação humana consciente, adiante do ponto de descarga do efluente a ser usado de forma direta ou indireta. O reuso planejado das águas pressupõe a existência de um sistema de tratamento de efluentes que atenda aos padrões de qualidade requeridos pelo novo uso que se deseja fazer da água. A reutilização de água planejada também pode ser denominada reuso intencional da água.

d) Reuso indireto planejado de água: é o que ocorre quando os efluentes, depois de convenientemente tratados, são descarregados de forma planejada nos corpos d’água superficiais ou subterrâneos, para serem utilizados a jusante em sua forma diluída e de maneira controlada, no intuito de algum uso benéfico.

e) Reuso direto planejado de água: é o que ocorre quando os efluentes, após devidamente tratados, são encaminhados diretamente de seu ponto de descarga até o local do reuso. Assim, sofrem em seu percurso os tratamentos adicionais e armazenamentos necessários, mas não são, em momento algum, descarregados no meio ambiente.

f) Reciclagem de água: é o reuso interno da água, antes de sua descarga em um sistema geral de tratamento ou outro local de disposição, para servir como fonte suplementar de abastecimento do uso original. É um caso particular de reuso direto.

Para Westerhoff (1984, apud Brega Filho e Mancuso, 2003) o reuso é classificado em duas grandes categorias: o reuso potável e o reuso não potável. Esta mesma classificação foi adotada pela Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental – ABES, seção São Paulo, devido a sua praticidade e facilidade. A tabela a seguir apresenta, de forma sintética, as

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formas e definições de reuso potável e não potável, respectivamente (elaborado por Westerhoff 1984, apud Brega Filho e Mancuso, 2003).

Tabela 1 – Formas e definições de reuso potável e não potável.

REUSO POTÁVEL

Reuso Potável Direto Quando o esgoto recuperado, através de tratamento avançado, é diretamente reutilizado no sistema de água potável.

Reuso Potável Indireto

Quando o esgoto, após tratamento, é disposto na coleção de águas superficiais ou subterrâneas para diluição, purificação natural e subseqüente captação, tratamento e finalmente utilizado como água potável.

Fonte: Westerhoff 1984 (apud BREGA FILHO e MANCUSO, 2003).

O reuso para fins potáveis encontra exemplos de aplicação prática registrados, como o da cidade de Chanute, Kansas, cujo manancial de abastecimento secou, em 1956, por causa de uma severa seca. As autoridades sanitárias daquela cidade concordaram com a utilização do efluente da estação de tratamento de esgoto local, como manancial de água bruta para tratamento e distribuição, como água potável, para população. Não obstante tal exemplo, o reuso para fins potáveis não tem sido recomendado ou o tem sido com reservas.

Conforme Hespanhol (1999), isto ocorre por que a presença de organismos patogênicos e de compostos orgânicos sintéticos na grande maioria dos efluentes disponíveis para reuso, principalmente naqueles oriundos de estação de tratamento de esgotos de grandes cidades e de pólos industriais expressivos, faz com que o reuso potável seja por vezes inviável, em função do alto custo dos tratamentos avançados exigidos para garantia da proteção adequada à saúde.

2.3. Reuso de águas cinzas

Segundo FIORI et al (2006,) “as águas cinzas são aquelas provenientes dos lavatórios, chuveiros, tanques e máquinas de lavar roupa e louça”. Porém, quanto ao conceito, observa-se que ainda não há consenso internacional.

Se o objetivo principal forem o uso de chuva e águas cinzas em descargas sanitárias, a água de reuso produzida a partir de água cinza deve possuir baixa turbidez, cor reduzida e ausência de odor desagradável. A utilização de água cinza bruta em descargas sanitárias ou na irrigação de jardins é uma prática vigente em alguns países, apesar do aspecto relativamente desagradável da água de reuso.

Um grande número de países em desenvolvimento adota outra estratégia de controle dos riscos à saúde, através de tecnologias de baixo custo baseadas nas recomendações da Organização Mundial de Saúde (OMS). No Brasil, até a presente data, existem poucas legislações que incentivam a prática do reuso de água e existem apenas alguns limites estabelecidos para reuso em descarga de vasos sanitários (Tabela 2 e 3).

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Tabela 2 - Limites estabelecidos para reuso em descarga de vasos sanitários – normas internacionais

Tratamento

PARÂMETROS

PH DBO5

(mg/L)SST (mg/L)

Turbidez(NTU)

Coli. Total(ufc/100mL)

Coli. Fecal(ufc/100mL)

Cloro livre Cl2

Cloro residual(mg/L)

1EPA

(uso urbano irrestrito)

Califórnia Oxidação, Coagulação, Filtração e Desinfecção

- - - 2 (méd) 5 (max)

22 (méd)23 (max )

- - -

Flórida Secundário.Filtração eAlto nível deDesinfecção

- 2C 5 - - ND (75%)25 (máx)

- -

Texas - - 5 - 3 - 20 (méd)75 (máx)

- -

2

Austrália Desinfecção - < 10 (90%) 20 (máx)

< 10 (90%)20 (máx)

- - < 10 (90%) 30 (max)

0.5-2.0 (90%) 2.0 (max)

-

3

Alemanha guideline

- 6-9

20 30 1 -2 500 100 - -

OMS - - - - - 1000 (m) 200 (g)

- - -

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Padrões - Canadenses propostos

- - 3C 3C 5 200 200 - > 1

Fonte: Jefferson (1999)

Tabela 3 - Limites estabelecidos para reuso em descarga de vasos sanitários – normas brasileiras

ParâmetrosManual de "Conservação e reusode água em edificações " Classe 1

NBR 13.969/97 item 5.6.4 Classe 3

PH 6.0-9.0 -Cor (UH) < 10 -Turbidez (NTU) <2 < 10Óleos e Graxas (mg/L) < 1 -DBO (mg/L) < 10 -Coliformes Fecal (NMP/100mL)

Não detectáveis <500

Compostos Orgânicos Voláteis Ausentes -Nitrato (mg/L) < 10 -Nitrogênio Amoniacal (mg/L) <20 -Nitrito (mg/L) < 1 -Fósforo Total (mg/L) <0.1 -

SST (mg/L) <5 -SDT (mg/L) <500 -

Fonte: FIESP (2005)

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Em um sistema predial, os parâmetros mais importantes quando se fala em reuso são aqueles ligados à estética da água e à segurança dos usuários. Entre os parâmetros diretamente ligados à estética estão a cor, a turbidez e o SST (Sólidos Suspensos Totais) e os ligados à segurança estão a concentração de E. coli e de coliformes totais.

Outros parâmetros como DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio), sulfato e sulfeto também são importantes por estarem indiretamente ligados aos dois fatores anteriormente citados. O conteúdo orgânico aliado a elevados teores de sulfatos, em ambientes anaeróbios induz a produção de sulfetos, causando mau cheiro. Além disso, a presença de matéria orgânica também pode induzir o crescimento de microrganismos e o aumento da demanda de cloro na etapa de desinfecção.

Fiori et al (2006) realizaram um experimento, em um condomínio, onde toda a água cinza do prédio foi encaminhada para uma estação de tratamento, para posterior reuso nos vasos sanitários. A estratégia de tratamento adotada foi a combinação de sistemas anaeróbio (reator anaeróbio compartimentado - RAC) e aeróbio (Filtro biológico aerado submerso - FBAS), seguido de filtração terciária (filtro terciário com tela de aço inox) e desinfecção com pastilha de cloro (flutuador) (Figura 1).

Figura 1: Sistema de tratamento de água

Fonte: Fiori et al (2006)

A estação de tratamento de águas cinzas (ETAC) foi dimensionada para tratar as águas cinzas produzidas por 60 pessoas (24 L/hab.dia). Ela foi construída em fibra de vidro, com estrutura compartimentada, contendo os quatro processos citados em volume único, com dimensões totais de 0,6 x 1,7 x 2,2m.

O reator anaeróbio compartimentado possuía três compartimentos de mesmo volume operando em série e com fluxo ascendente. No primeiro e no segundo compartimento ocorria à etapa de digestão, pois era onde se localizava a manta de lodo e ocorriam, principalmente, as reações de estabilização de matéria orgânica. No terceiro ocorria a etapa de sedimentação através de um decantador lamelar de alta taxa. Na tampa do reator existia uma saída para o biogás.

O RAC, além de tratar água cinza, também digeria anaerobiamente o lodo aeróbio e o lodo terciário que eram recirculados para a elevatória de água cinza bruta. O polimento do efluente do RAC era realizado em um filtro biológico aerado submerso (FBAS). Esse filtro funcionava em fluxo normal ascendente e o seu leito era fluidizado. Possuía meio-suporte composto por material plástico (conduítes cortados), onde as colônias de microorganismos responsáveis pela degradação biológica se fixavam.

No FBAS não havia retenção física da biomassa pela ação da filtração, sendo necessária uma etapa de decantação secundária para remoção do biofilme de excesso que crescia ao redor do meio suporte. Entretanto, ele não precisava ser retrolavado (autolimpante), suprimindo, assim, operações e instrumentações mais complexas e de maior custo. O lodo acumulado nesse decantador era recirculado para o início da estação e o suprimento de ar era feito através de um compressor de forma contínua.

O filtro terciário (FT) era a unidade de polimento do tratamento biológico e sua finalidade era, principalmente, a retenção de sólidos suspensos remanescentes. O FT operava em fluxo descendente e era composto por uma tela de aço inox que ficava perpendicular ao fluxo, funcionando como uma peneira. A lavagem do FT era feita com ar e água no fluxo ascendente,

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ou seja, contrária ao fluxo no filtro. A freqüência de lavagem era semanal. A etapa de desinfecção foi inserida objetivando a destruição de patógenos ainda presentes no efluente tratado, tornando-o mais seguro para seu uso posterior (descarga de vasos sanitários). O agente desinfetante utilizado foi o cloro, que foi escolhido, pois além de proporcionar a desinfecção no tanque de contato, ainda deixa uma concentração residual, garantindo a desinfecção em caso de recontaminação. Para cloração, foi utilizado pastilha de cloro 200g, acoplada a um flutuador e, este conjunto, inserido na elevatória de água cinza tratada. A aplicação de cloro era feita de forma gradativa, na medida em que a pastilha ia se dissolvendo. A dosagem era controlada por uma grelha localizada na parte inferior do flutuador. A grelha foi mantida praticamente toda fechada para que a dosagem aplicada fosse a mínima possível

Após longo estudo, com coletas diárias, Fiori et al (2006), chegaram à conclusão de que, as diversas frações da águas cinza coletadas em lavatórios, chuveiros, tanque, máquina de lavar e pia de cozinha apresentaram características variadas quando comparadas umas com as outras. Os resultados apresentaram a presença significativa de matéria orgânica rapidamente biodegradável e sulfatos. Isso evidencia o grande potencial de produção de H2S, caso não seja realizado um tratamento adequado. Evidenciou-se também a presença de nutrientes (nitrogênio e fósforo), entretanto, em menor quantidade que no esgoto sanitário de características médias, já que a maior parte deles é oriunda dos excrementos (urina e fezes). As concentrações de E. coli e coliformes totais (CT) também foram bastante significativas, mostrando que, mesmo com a ausência do efluente de vasos sanitários, existe a contaminação fecal. Dessa forma, é necessária a desinfecção prévia para o reuso.

No que diz respeito ao tratamento da água cinza, o RAC foi de fundamental importância, pois removeu boa parte dos sólidos e da matéria orgânica presente na água cinza bruta, sem praticamente nenhum aporte energético. O efluente tratado pelo FBAS foi completamente desprovido de odor. O FT não aportou reduções muito significativas do material particulado e orgânico, tão pouco de microrganismos. Sendo que para alguns parâmetros, a qualidade do efluente piorou. Além disso, a necessidade de lavagens periódicas demonstra que o tratamento em nível terciário poderia ser eliminado no sistema de reuso estudado.

A etapa de desinfecção foi de extrema importância, pois complementou com eficiência a remoção de E.coli e CT, enquadrando o efluente tratado para o reuso em termos de concentrações de microrganismos nos padrões mais restritivos. O cloro removeu também a cor remanescente dos tratamentos anteriores e garantiu a completa desodorização.

3. ESTUDO

O estudo foi realizado em uma casa residencial localizada no Conjunto Cajazeiras VIII, em Salvador-BA, visando à redução do uso de água potável utilizando o aproveitamento da água de chuva e o reaproveitamento das águas provenientes dos lavatórios, tanque de lavar roupas, máquina de lavar roupa, e chuveiros e as pias, para serem reusadas em descarga dos vasos sanitários, irrigação de jardins, lavagens de carros e pisos.

3.1. Objeto de estudo

O estudo foi realizado em uma residência com dois pavimentos, sendo que o primeiro pavimento é composto por duas suítes, com varandas e um hall de circulação, enquanto que o térreo possui uma sala com varanda, um lavabo, um hall de circulação, um quarto, cozinha e área de serviço.

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Na casa residem quatro moradores, dos quais dois deles são adultos e trabalham e dois são menores ficam praticamente todos os dias em casa. Nos dias úteis há uma rotina diária, com consumo de água maior no início da manhã e da noite, quando todos os moradores estão em casa. Nos finais de semana há alteração desta rotina, sendo que dois dos moradores permanecem em casa durante quase todo o final de semana e dois deles praticamente não ficam na residência.

Os pontos de consumo de água estão localizados nos banheiros, no lavabo, na cozinha, na área de serviço e no pátio. Cada banheiro possui um chuveiro elétrico, um lavatório, um vaso sanitário com uma descarga do tipo caixa acoplada. O lavabo não possui chuveiro. Na cozinha, há duas torneiras em cada pia. Na área de serviço, há uma máquina de lavar roupa que utiliza 210 litros de água por ciclo e uma torneira no tanque. Na área do pátio também possui uma torneira.

3.2. Levantamento do consumo de água

Foi feita uma pesquisa de consumo e vazão diária e mensal média na. Foram observadas características como o número de moradores da residência, o modo de vida dos moradores, a área construída e jardins. Também foram coletados os custos de contas de água e o consumo no período de janeiro - dezembro de 2007, além das respostas ao questionário abaixo.

Questionário:

1. Número de pessoas que moram na residência?2. Número de banheiros?3. Número de vezes de uso do vaso sanitário por dia?4. Quantidade de banhos diários?5. Número de vezes de uso do lavatório por dia?6. Quantidade de água bebida por dia?7. Número de vezes de uso do tanque por dia?8. Tempo gasto na pia de cozinha para lavar louças por dia?9. Tempo gasto para lavar pisos, varandas por semana?10. Número de vezes de uso da máquina de lavar por semana?11. Tempo gasto para molhar jardim e número de vezes na semana?12. Número de vezes de lavagem de carros por semana?

Foi elaborada uma tabela, a partir das respostas do questionário, para melhor avaliar os resultados. O valor da vazão do chuveiro foi obtido pelo cálculo do tempo gasto para encher um balde de 8 litros, enquanto que a vazão das torneiras foi obtida pelo cálculo do tempo gasto para encher recipiente de 1 litro, conforme as Tabelas 4 e 5.

Tabela 4. Vazão dos chuveiros obtida pelo cálculo do tempo gasto para encher um recipiente de 8 litros.

Equipamento Tempo (s) Vazão (l/min)

Chuveiro 01 123 3,90

Chuveiro 02 125 3,84

9

Média 124 3,87

Fonte: Pesquisa direta, 2008.

Tabela 5. Vazão das torneiras obtida pelo cálculo do tempo gasto para encher recipiente de 1 litro.

Equipamento Tempo (s) Vazão (l/min)Torneira 01 27,2 2,21Torneira 02 25,3 2,37Torneira 03 23,7 2,53Torneira 04 27,1 2,21Torneira 05 26,5 2,26Torneira 06 26,3 2,28Torneira 07 24,9 2,41Torneira 08 25,8 2,33

Média 25,85 2,33


Os demais dados foram estimados através dos dados citados e nas informações dos fabricantes. A partir dessas informações foi elaborada a Tabela 6, que resume os gastos com os diversos usos tabelados pela pesquisa, informando o uso, a quantificação e o consumo de água.

Tabela 6. Consumos

USO QUANTIDADE CONSUMO (litros)

Banho unidade 40

Lavatório unidade 3

Máquina de lavar roupas 4 ou mais pessoas 210

Tanque minutos 10

Cozinha minutos 10

Beber e Cozinhar pessoa 3

Vaso sanitário pessoa 10

Lavagem de pisos m² 3

Jardins m² 5

Lavagem de carros unidade 48


A partir dos resultados da pesquisa e da Tabela 6, foi elaborada a Tabela 7.

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Tabela 7. Consumo na residência estudada.

UsoTipo de

ConsumoUnidade

Quantitativo

Consumo Individual

(litros)

Consumo Total Dia

(litros)

Consumo Total

Mensal (litros)

Percentual (%)

Vaso sanitário 2 diário 21 12 252 7560 26

Banhos 1 diário 10 40 400 12000 42

Lavatórios 1 diário 18 3 54 1620 6Máquina de lavar

roupas1 semanal 1 210 30 900 3

Cozinha 1diário (min.)

15 3 45 1350 5

Tanque 1diário (min.)

10 3 30 900 3

Lavagem de pisos 2 semanal 3 120 51 1543 5

Jardim 2 semanal 2 200 57 1714 6

Lavagem do carro

2 semanal 2 50 14 429 1

Beber e cozinhar 1 diário 2 8 16 480 2

Outros usos 5 150 1

Consumo 01 514 16770 58,5

Consumo 02 375 11246 39,3Total

(litros por dia)955

Total (litros mês) 28646


A coluna unidade indica o tipo de uso, se é diário ou semanal; a coluna quantitativo indica a quantidade utilizada por dia ou semana; a coluna consumo indica a vazão diária em litros; a coluna percentual indica o percentual de uso por dia. A linha Outros refere-se à diferença para maior ou menor no consumo diário, obtido pela divisão do total gasto no mês por 30 dias; a linha Total refere-se ao gasto médio diário da residência (litros); a linha Consumo Médio Mensal indica a média dos valores das contas de água referentes ao período de janeiro a dezembro de 2007 e a linha Custo Médio Mensal refere-se à média dos valores pagos pelas contas de água no mesmo período.

4. ANÁLISE DE RESULTADOS E VIABILIDADE

4.1. Consumo 01

O volume de água a ser reciclada, composta pelas águas provenientes dos chuveiros, lavatórios, da máquina de lavar roupas e do tanque, será chamado de CONSUMO 01. Foi também calculada a média do consumo 1 por dia e mensal, conforme Tabela 8.

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Tabela 8 - Consumo 1 diário e mensal por residência.

Consumo 1 diário (litros)

Consumo 1 mensal (litros)

Consumo 01 percentual em

relação ao total (%)514 16770 58,5


4.2. Consumo 02

A água consumida na irrigação de jardins, descargas de vasos sanitários, lavagens de piso e de carros será chamada de CONSUMO 2. Foi também calculada a média do consumo 2 por dia e mensal, conforme Tabela 9.

Tabela 9 - Consumo 2 diário e mensal por residência

Consumo 2 diário (litros)

Consumo 2 mensal (litros)

Consumo 02 percentual em

relação ao total (%)375 11246 39,3


4.3. Economia mensal

O cálculo da economia mensal foi feito da seguinte forma:

Equação 1

Onde:

Em = economia mensalVc = valor da contaVce = valor da conta com economia

No qual:

O Valor da conta com economia é obtido tendo como base o consumo com economia, este que por sua vez é feito da seguinte forma:

Equação 2

Onde:

12

Ce = consumo com economiaCm = consumo mensalC2 = consumo 2

A Tabela 10 demonstra os consumos mensais da residência pesquisada, os valores pagos, o consumo com economia, os valores correspondentes, o percentual mensal de economia, a economia anual e o percentual médio.

Tabela 10 - Resultados dos cálculos

MêsConsumo

(m³)Consumo

(L)

Custo Total com Taxa de Esgoto (R$)

Consumo com

economia (m³)

Consumo com

economia (L)

Valor com economia

(R$)

Percentual de

economia

Janeiro 30 30000 96,72 18 18210 39,02 40,3

Fevereiro 36 36000 124,38 22 21852 52,88 42,5

Março 29 29000 92,31 18 17603 39,02 42,3

Abril 25 25000 74,68 15 15175 28,93 38,7

Maio 28 28000 87,90 17 16996 35,66 40,6

Junho 24 24000 70,37 15 14568 28,93 41,1

Julho 30 30000 96,72 18 18210 39,02 40,3

Agosto 28 28000 87,90 17 16996 35,66 40,6

Setembro 21 21000 57,45 13 12747 22,63 39,4

Outubro 22 22000 61,76 13 13354 22,63 36,7

Novembro 27 27000 83,49 16 16389 32,29 38,7

Dezembro 34 34000 101,94 21 20638 49,31 48,4

MÉDIA 28 27833 86,30 17 16895 52,38Economia

anual425,98

Percentual Médio de Economia

40,80


A média da economia anual seria de R$ 425,98, referente à um percentual médio de economia de 40,80%. Este valor seria equivalente a aproximadamente cinco meses de economia em um ano.

O resumo dos consumos mensais 1 e 2 da residência é demonstrado na tabela 11 abaixo, de forma que o consumo 1, por ser maior, atende todo o consumo 2.

Tabela 11 - Consumo 1, Consumo 2 e a relação dos Consumos

Consumo 1 mensal (%)

Consumo 2 mensal (%)

Consumo 01 X

Consumo 0258,5 39,3 Atende

13


4.4. Estimativa da produção de água da chuva

Com base nos dados pluviométricos que incluem informações sobre precipitações mensais de 01/01/1984 a 31/05/2008, conforme Tabela 12, coletados de estações meteorológicas na região e disponibilizados pela SRH (Secretaria de Recursos Hídricos), Salvador/BA, será estimada quantidade de água de chuva a ser captada na edificação.

Tabela 12 - Índices Pluviométricos dos últimos 25 anos

JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ TOTAL1984 44,5 26,7 217,3 889,8 356,3 219,3 130,6 134,0 206,6 111,3 37,2 27,0 2403,6

1985 119,3 99,1 71,0 869 381,1 167,4 223,4 157,4 66,2 111,5 252 183,2 2700,6

1986 93,1 30,8 274,4 428,5 249,0 194,4 140,4 153,8 234,0 272,3 163,5 83,5 2317,7

1987 21,0 61,9 130,0 147,2 218,9 227,5 238,7 63,5 102,3 14,8 181,6 44,7 1452,1

1988 169,8 80,6 330,6 272 179,1 236,6 295,8 132,4 50,6 77,3 111,4 145,4 2081,6

1989 190,3 28,6 153,9 412,7 662,7 265,8 183,3 1925 249,3 125,4 149,3 446,7 4793

1990 51,1 34 70,6 52,6 326,1 211,7 277,5 206,7 134,3 396,9 32,1 247,9 2041,5

1991 188,4 86,8 113,8 304,4 294,4 315,5 100,2 126,2 73,9 30,9 96,6 31 1762,1

1992 76,7 217,5 92,7 128,5 107 197 196,1 102,5 93,3 23,8 207,7 132,7 1575,5

1993 12,7 5,5 12,3 107,9 386,8 180,8 117,4 164,6 72,7 110 48,9 13,6 1233,2

1994 30 85,2 240,3 424,9 197,6 477,8 336,5 196,5 101 120,9 49,2 44,9 2304,8

1995 18,9 35 81,8 286,2 473,5 245,3 178 78,3 67,3 16,5 156,4 41,9 1679,1

1996 55,9 101,9 59,9 757,8 187,5 178,5 202,4 124 206,4 111,1 228,6 228,6 2442,6

1997 38,3 225,6 277,6 346,9 165,4 168,7 183,1 52 30 130,1 26,8 24,9 1669,4

1998 63,6 55,6 117,2 206 249,7 358,3 306,5 155,4 63,9 111,8 62,3 34,5 1538,1

1999 99,3 102,9 313,9 376,6 376,9 185 225 323,5 141,2 163,9 275,5 94,2 2677,9

2000 29,5 85,5 191,9 365,4 241,3 310,5 201,1 136,2 161,6 15,9 74,3 88 1901,2

2001 95,2 28,6 264,1 103,5 199,2 195,8 220,3 149,7 190,3 202,3 30,3 112,1 1791,9

2002 252,4 102,8 98,7 69,3 351,6 209,2 254,8 162,8 258,8 18 25,2 22,7 1826,3

2003 26,7 97,3 206,3 186,8 550,5 237,5 186,5 136,7 168,7 69,2 132,8 15,2 2014,2

2004 319,4 165,3 122,3 278,4 158,3 327 218,4 129,5 40 82 167,6 10,8 2019

2005 42,9 256,7 349,4 415 198,2 421,1 204,1 117,1 50,6 32,9 72,8 75,5 2236,3

2006 40,1 7,1 35 587,4 397,1 401,4 91,7 117,7 126,9 258,9 220 30,3 2313,6

2007 20 282,6 86,8 139,8 211,2 134 130,4 109 86,7 78,9 19,1 12,9 1311,4

2008 17,8 182,6 132,8 333,2

Normal Esp.

102,2 122,1 148,0 326,2 349,5 251,0 184,9 134,1 109,5 123,0 119,0 130,6 2100,3

Fonte: Defesa Civil de Salvador, 2008.

Para essa estimativa, aplica-se a seguinte equação:

Equação 3

Onde:

14

V = volume de água de chuva a ser captado (m³),A = área do telhado (m²),P = precipitação anual na região (m/ano), onde “m” é a média,C = coeficiente de escoamento.

Tomaz (2003), salienta que o melhor valor a ser adotado como coeficiente de escoamento superficial para o Brasil é C=0,80.

O valor de “P” foi obtido à partir dos dados da tabela 12.

V = 76,50 X 2,0 X 0,80

V = 122,4 m³/ano ou 10,2 m³/mês

4.5. Volume do reservatório

Em relação à água de chuva, o volume do reservatório deve ser calculado a partir dos valores estimados das demandas não potáveis, adotando um período de retorno que represente o maior de números de dias sem chuva na região. Com isso, será possível garantir uma reserva de água suficiente para atender às demandas na edificação nos períodos onde não há ocorrência de chuvas.

Para tanto, utiliza-se a seguinte equação:

Equação 4

Onde:

VRES = volume do reservatório (L),QNP = somatório das demandas não potáveis (L/d), referente ao consumo 2DS = maior número de dias sem chuva na região (dias).

Onde foi considerado, para o cálculo do reservatório, um DS de 10 dias, resultado de uma série histórica de 10 anos, aplicado à região de Salvador/BA, fornecida pelo INMET.

VRES = 375 x 10

VRES = 3750 L Adotar: VRES = 3,5 m³

Com este volume de reservatório, será possível armazenar água de chuva para atender as demandas da residência num período de 10 dias sem a ocorrência de chuvas na região. Em relação à água de reuso, para cálculo do volume do reservatório será adotada uma reserva de 3 dias, baseado na média máxima de dias consecutivos sem abastecimento de água ou seja, 1542 litros (referente ao consumo 1 vezes três), aproximando-se este valor de 1500 litros ou 1,5 m³ de água. Deste modo, o reservatório de águas de reuso e de chuva terá um volume total de 5000 litros ou 5,0 m³.

15

5. CONCLUSÃO

De acordo com os resultados tabelados, verifica-se que a média de redução do consumo pela residência, através do expediente do reuso, é de 40,8%, o que representa uma economia significativa de água. Conseqüentemente, tal fato promoveria uma melhor distribuição da água potável pelos diversos bairros, evitando assim racionamento nos períodos de estiagem ou de falta.

Houve dificuldades em avaliar a contribuição dos diversos usos da água na residência, pois não foi encontrada nenhuma pesquisa nesse sentido. O questionário trabalhou com valores informados pelos usuários e com valores medidos de vazão, esse fato que, em parte, pode prejudicar os resultados.

A construção de um protótipo para medir vazões – que não era objetivo do presente trabalho - permitiria proceder à análise da água reciclada. Mesmo assim, a água captada para reciclagem é de ótima qualidade se comparada com as tratadas nas estações de tratamento de água (ETA), pois passa por um processo de tratamento doméstico semelhante ao processo realizado pelas ETAs. A proposta aqui apresentada implica em algumas modificações nas instalações hidrossanitárias, construtivas de alvenaria e de reservatório(s) “adicionais” para tratamento e reserva de água propriamente dita, além de uma nova forma de projetá-las, apenas destinada a fins não-potáveis.

Assim, é preciso que sejam criadas novas leis e normas como parâmetros para o reuso de águas cinzas e fluviais, pois a questão hídrica contemporânea identifica-se com o fenômeno da escassez da água, em seus aspectos quantitativos e qualitativos, acarretando conflitos de uso de diferentes magnitudes, em diferentes espaços geográficos, apresentando-se, por vezes, como fator limitante ao desenvolvimento sócio- econômico ou mesmo para a manutenção dos seres, daí a importância da sua gestão em nível planetário.

De maneira geral, os Países adotam, em suas esferas nacionais, as diretrizes e os objetivos destacados nos fóruns internacionais, como é o caso do Brasil, que os expressa através de sua Política Nacional de Recursos Hídricos, estabelecida através da Lei Federal nº 9.433/97, que representa o modelo legal a ser adotado pelos demais entes que fazem parte da federação.

O motivo evidente para a prática do reuso é a obtenção de resultados econômicos e deve ser considerado um instrumento adicional de instrumentos estabelecidos no artigo 5º, da Lei Federal nº 9.433/97.

Como instrumento adicional de gestão dos recursos hídricos, a prática do reuso de águas possibilita dirimir ou mesmo superar, as dificuldades impostas pelo fenômeno da escassez hídricas vez que a mesma, no mínimo:

a) reduz o consumo de água (controle de demanda) e a água de reuso passa a ser considerada um recurso hídrico complementar (controle de oferta), para utilização em atividades que necessitam de águas de qualidade diferente daquelas enquadradas no padrão de potabilidade;

b) contribui para a conservação dos recursos hídricos. De um lado, pela diminuição das retiradas de águas dos mananciais (controle de quantidade) e, de outro lado, pela diminuição das descargas de efluentes nos mananciais (controle de qualidade);

16

c) contribui para dirimir o secular problema de disposição final de alguns efluentes, fazendo com que os mesmos deixem de ser um problema e passem a ser um caminho para sua solução.

d)

REFERÊNCIAS

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aproveitamento da água da chuva e proveniente do esgoto secundario

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