captação de água de chuva e armazenamento em cisterna ... · varia de acordo com o uso que se...

Captao de gua de chuva e armazenamento em cisterna para uso na produo animal

Captao de gua de chuva e armazenamento em cisterna para uso na

produo animal

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Boas prticas no uso da gua

2016, Confederao da Agricultura e Pecuria do Brasil1 Edio

Boas prticas no uso da guaCaptao de gua de chuva e armazenamento em cisterna para uso na produo animal

Confederao da Agricultura e Pecuria do Brasil - CNA

SGAN Quadra 601, Mdulo K - Braslia, DF CEP: 70830-021 Fone: +55 61 2109-1400

Embrapa - Pecuria

Embaixa da

Sumrio

Apresentao ................................................... 05

Introduo ........................................................ 07

01. Conhecer o sistema de aproveitamento de gua da chuva .................................................. 09

02. Projetar um sistema de aproveitamento de gua da chuva ................................................... 13

03. Implantar um sistema de aproveitamento de gua da chuva ............................................... 27

04. Bibliografia ................................................... 41

Apresentao

A Poltica Nacional de Recursos Hdricos, de janeiro de 1997, insti-tuiu fundamentos e instrumentos de gesto a fim de regular o uso da gua. Dentre esses, se destacam: a gua um recurso natural limitado; a outorga dos direitos de uso de recursos hdricos; e a cobrana pelo uso da gua.

Captar gua de chuva e armazenar em cisternas, estruturas usadas para o armazenamento de gua, uma forma de promover a se-gurana hdrica em propriedades rurais. Alm de contribuir para a viabilidade econmica de diversas atividades agropecurias.

A utilizao da gua armazenada na cisterna para as rotinas di-rias da produo animal uma prtica desejvel, desde que seja observado o correto manejo das estruturas de captao, condu-o e armazenamento.

A escolha por um sistema de aproveitamento de gua de chuva varia de acordo com o uso que se pretende fazer, da qualidade da gua desejada, do espao existente para as instalaes e dos recursos financeiros disponveis.

Por depender das condies locais e visando o uso no prprio lo-cal de captao, o aproveitamento da gua de chuva se insere no conceito de sistema descentralizado. Uma caracterstica desse sis-tema que a gesto da gua feita pelo produtor rural.

Joo Martins da Silva JniorPresidente da Confederao da Agricultura e Pecuria do Brasil - CNA

O sistema de aproveitamento da gua de chuva composto por cinco componentes bsicos:

Superfcie de captao de gua

rea pela qual a chuva escorre e ser aproveitada.

Calhas

Estrutura com a funo de conduzir a gua da superfcie de captao para a estrutura de armazenamento (cisterna).

Sistema de descarte da primeira chuva

O sistema de descarte utilizado para eliminar a gua das primeiras chuvas. Essa estrutura importante para evitar que as sujidades presentes na superfcie de captao de gua sejam levadas para a cisterna.

Cisterna

Estrutura de armazenamento de gua.

Sistema de Tratamento

A escolha pelo tipo de sistema ir depender do uso que se pretende fazer e da qualidade da gua de chuva. Usos mais nobres, como consumo direto pelos animais, necessitaro de sistemas de tratamento mais complexos.

01Conhecer o sistema de aproveitamento de gua da chuva

1. Escolha o tipo de coberturaA cobertura funcionar como superfcie de captao de gua de chuva. Existem diferentes materiais de telhado, como zinco, cer-mica, fibrocimento, ao galvanizado, plstico, concreto armado ou manta asfltica. Cada material ir influenciar de forma diferente na quantidade e qualidade da gua coletada, pois cada material apresenta uma resistncia especfica e, ao longo do tempo, os ma-teriais que compem a telha podero ser dissolvidos.

No h um tipo de telha ideal, mas independentemente do tipo de telha utilizado, a correta instalao e manuteno so essenciais para manter o sistema de forma adequada.

Recomenda-se a limpeza da cobertura a cada seis meses. Esse pe-rodo pode ser reduzido em situaes atpicas, como queimadas, acmulo excessivo de folhas e poeira ou fezes de animais e inse-tos no telhado.

02Projetar um sistema de aproveitamento de gua da chuva

Telha cermica Telha de fibrocimento

2. Cuide das calhasO sistema de conduo da gua para cisterna, geralmente, feito por calhas que podem ser de diversos materiais. A opo por um ou outro material ir depender da disponibilidade financeira do produtor.

Existem fatores que podem resultar em perda de gua do sistema de captao ao passar pelas calhas. Essas perdas podem estar re-lacionadas s seguintes condies:

nmero insuficiente de sadas de gua ao longo das calhas;

excessiva distncia da cumeeira do telhado ao beiral;

acentuada angulao do telhado;

inadequada manuteno das calhas.

Para prevenir essas perdas, recomendvel modificar o tamanho e a configurao das calhas, aumentar as sadas de gua e realizar manuteno preventiva nesta estrutura.

Detalhe de calha em telhado

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BOAS PRTICAS NO USO DA GUA

3. Descarte da primeira chuvaExistem diferentes sistemas de aproveitamento da gua de chuva. Para garantir a captao de uma gua de boa qualidade impor-tante que seja feito o descarte das primeiras chuvas.

Recomenda-se o descarte dos primeiros 2 mm da chuva inicial. Na prtica, pode-se descartar um litro para cada metro quadrado de rea de captao de gua. Com esse procedimento, se reduz o risco de a gua vir contaminada com poeiras, fuligens ou fezes de animais.

possvel descartar uma quantidade menor de gua, contudo essa prtica pode significar maior possibilidade de acmulo de material no fundo da cisterna e consequentemente, maior frequncia de limpeza.

Chuva em propriedade rural

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Captao de gua da chuva e armazenamento em cisterna para uso na produo animal

4. Ajuste a cisterna necessidade da propriedadeO custo da cisterna pode representar de 50% a 85% do custo total do sistema de aproveitamento de gua. Como cada propriedade rural possui caractersticas e necessidades prprias, planejar e ajustar a cisterna para atender s especificidades de cada produ-tor primordial para a execuo de um projeto vivel economica-mente.

4.1 - Selecione o tipo de material para a construo da cisterna

As cisternas podem ser instaladas sobre o solo, enterradas, se-mienterradas ou elevadas e apresentar diversas formas: retangu-lar, quadrada, cilndrica ou cnicas. A forma de instalao e o for-mato da cisterna vai variar conforme o material, tamanho e local de armazenamento da gua.

Os materiais mais comuns utilizados na construo de cisternas so:

Plstico

Esse equipamento est amplamente disponvel no comrcio.

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Fibra de vidro

Esse material est disponvel no comrcio e tem a caracte-rstica de ser mvel. Por ser malevel. Deve-se ter o cuidado de assentar este tipo de cisterna em piso liso contnuo e ao nvel do solo.

Mantas de PVC, PEAD, polietileno, polipropileno

Esse material est disponvel no comrcio, modificvel e tem a caracterstica de ser mvel e de utilizao prtica. Al-gumas apresentam custo mais elevado e outras so mais susceptveis a degradao pelos raios ultra violeta.

Metal, ao ou tanques galvanizados

Esse material est disponvel no comrcio, modificvel e tem a caracterstica de ser mvel. Uma das desvantagens a susceptibilidade corroso e ferrugem.

Concreto e alvenaria, ferrocimento e blocos de concreto

Esse material tem a vantagem de ser durvel. A desvanta-gem a impossibilidade de mud-lo de local e a possibilida-de de apresentar rachaduras e vazamentos.

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4.2 - Calcule o tamanho da cisterna

Vrios fatores podem influenciar na definio do tamanho da cis-terna. O planejamento da cisterna dever considerar as variveis:

precipitao local;

necessidade de utilizao da gua;

durao do perodo seco;

rea de superfcie de captao; e

oramento disponvel.

Todas as variveis esto relacionadas e interferem simultanea-mente na definio do tamanho da cisterna.

4.2.1 - Avalie a capacidade de captao de gua da propriedade

A capacidade de captao de gua da propriedade est rela-cionada com as sries histricas de dados pluviomtricos da regio e com a rea de superfcie disponvel para captao de gua.

Avalie a necessidade de gua da propriedade

Defina a demanda diria de gua que pretende usar com a cisterna. Pode-se optar por uma cisterna que garanta gua por um ms ou mesmo por todo o perodo seco.

Defina o tamanho da cisterna

Para concluir sobre o tamanho da cisterna, faa vrias simu-laes considerando diferentes dias sem chuva, at definir por uma capacidade que atenda totalmente ou parcialmen-te necessidade da propriedade.

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4.3 - Faa o manejo da cisterna

O manejo da cisterna simples, devendo ser baseado em duas aes: limpeza e manuteno.

O correto manejo garantir oferta de gua com qualidade.

4.3.1 - Faa a limpeza

Alm de limpar as instalaes de cobertura e calhas, a cisterna tambm deve ser limpa. No momento da limpeza, a cisterna deve ser seca e escovada com gua e sabo. Caso as paredes e o fundo da cisterna apresentem acmulo de resduos ou lodo, estes de-vem ser retirados por completo.

Quando houver restos de vegetais, fezes e animais mortos nas ins-talaes de captao e conduo de gua, o sistema deve ser pa-ralisado, impedindo a entrada dessas sujidades na cisterna. Aps a adequada limpeza, restabelea o armazenamento de gua na cisterna.

Para evitar que seja feito um investimento maior do que o

necessrio, sempre calcule o tamanho da cisterna levando em

considerao a sua capacidade de captao e a sua necessidade

de gua na propriedade.

IMPORTANTE:

1. A limpeza da cisterna deve ser feita antes do incio do perodo

chuvoso.

2. Lembre-se de retirar totalmente a gua utilizada na limpeza da

cisterna.

IMPORTANTE:

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Na tabela abaixo recomenda-se as frequncias de limpeza de cada componente do sistema de captao de gua de chuva.

Componente Frequncia de limpeza

Dispositivo de descarte das primeiras chuvas

Aps toda chuva

Calhas e condutores Mensal

Sistema de filtragem Mensal

Bombas Mensal

Cisterna Anual

Fonte: Adaptado de Associao Brasileira de Normas Tcnicas NBR 15527 (2007).

4.3.2 - Faa a manuteno

Um sistema de captao de gua de chuva necessita de manuten-o constante. Essas medidas visam a conservao do sistema e a manuteno da qualidade da gua armazenada.

Uma manuteno adequada deve:

manter as paredes e a cobertura da cisterna impermevel;

evitar a entrada de luz na cisterna, para inibir o crescimen-to de algas;

colocar telas nas sadas das calhas e na entrada da cister-na para evitar a entrada de insetos, pequenos animais e sujidades na cisterna; e

realizar inspees peridicas em todo o sistema.

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5. Faa o tratamento de guaA qualidade da gua de chuva deve ser considerada em trs mo-mentos: a chuva atmosfrica, a chuva aps passagem pela super-fcie de captao de gua e a gua armazenada na cisterna.

A qualidade pode ser afetada por diversos fatores, como localiza-o geogrfica da propriedade, presena de vegetao no entorno da rea de captao, condies meteorolgicas, estao do ano, tipo de cobertura do telhado, condio de conservao do sistema de captao e o material da cisterna.

No meio rural, a contaminao da gua ao passar pelo telhado pode ocorrer por fezes de pssaros e de pequenos animais, inse-tos, animais mortos em decomposio, restos vegetais como fo-lhas e galhos, poeiras e restos do revestimento do telhado.

Um sistema de tratamento importante para garantir a qualidade da gua. Dentre as tcnicas de tratamento mais simples, est o uso de filtros e de um sistema de clorao, contribuindo para a segurana microbiolgica da gua armazenada.

Existem diversos tipos de filtro e a escolha dever ser feita com orientao tcnica e considerando a realidade produtiva e econ-mica da propriedade.

O sistema de clorao tem a finalidade de eliminar micro-organis-mos da gua. Existem vrias formas de tratar a gua por clorao. Escolha a ideal para sua realidade de mo de obra e financeira.

Faa o monitoramento da qualidade da gua da cisterna pelo

menos uma vez ao ms.

IMPORTANTE:

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Para exercitar a aplicao prtica de como implantar um sistema de aproveitamento da gua de chuva, ser realizada uma simula-o de uma propriedade rural cuja atividade principal a produ-o de leite.

03Implantar um sistema de aproveitamento de gua da chuva

As caractersticas do sistema de produo so apresentadas abaixo:

1. Tipo de cobertura:

Telhado com chapas de zinco, medindo 10 metros largura por 22 metros de comprimento.

Clculo da rea total do telhado = 10 x 22 = 220m

2. Tipo de calhaDuas calhas de 22 metros de comprimento, construdas em zinco e acompanhando a lateral das duas guas do telhado.

Calha

22 metros

10 metro

s

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3. Tipo de cisternaA cisterna ser construda em alvenaria, semienterrada e com o formato retangular.

4. Definio do tamanho da cisterna

1 PASSO: Avaliao da capacidade de captao de gua da propriedade

Clculo: Considere a rea de superfcie disponvel para cap-tao de gua com 220m e as sries histricas de dados pluviomtricos da regio da tabela ao lado:

Ms

Precipitao em milmetros Frequncia de limpeza

Mdias da srie histrica da estao meteorolgica

Valor em milmetro dividido por 1.000

Janeiro 272,8 0,273

Fevereiro 228,0 0,228

Maro 143,4 0,143

Abril 60,3 0,060

Maio 53,2 0,053

Junho 29,4 0,029

Julho 28,2 0,028

Agosto 24,1 0,024

Setembro 59,5 0,059

Outubro 105,9 0,106

Novembro 149,0 0,149

Dezembro 220,7 0,221

TOTAL 1374,5 1,3745

*Para calcular a precipitao em milmetro basta dividir o valor por 1000

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Pode ser calculado tambm o volume de captao da chuva (Vchu-va) por ms. Para chegar a esses valores, considere a mdia hist-rica de dados pluviomtricos com valores mensais.

Frmula para clculo do volume de captao da chuva

Vchuva = A x P x COnde:Vchuva = Volume de gua da chuva a ser captado (m)A = rea da superfcie de captao de gua (m)P = Precipitao anual da regio (metro/ano) C = 0,8 (fator de escoamento da cobertura)

Clculo do volume de captao chuva: Vchuva = 220 x 1,3745 x 0,8 = 241,91 m

Se o objetivo for armazenar o mximo de gua possvel para

a propriedade, construa uma cisterna capaz de armazenar

aproximadamente 240 metros cbicos de gua.

IMPORTANTE:

Acesso os dados pluviomtricos da sua regio pelo site www.

inmet.gov.br

IMPORTANTE:

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Os clculos mensais do exemplo esto detalhados na ltima colu-na da tabela abaixo:

Ms

Precipitao em milmetros

Precipitao em metros Vchuva (m3)

Mdias da srie histrica da estao

meteorolgica

Valor em milmetro

1.000

220 (m2) Precipitao

(m) 0,8

Janeiro 272,8 0,273 48,01

Fevereiro 228,0 0,228 40,13

Maro 143,4 0,143 25,23

Abril 60,3 0,060 10,60

Maio 53,2 0,053 9,37

Junho 29,4 0,029 5,17

Julho 28,2 0,028 4,96

Agosto 24,1 0,024 4,24

Setembro 59,5 0,059 10,47

Outubro 105,9 0,106 18,63

Novembro 149,0 0,149 26,23

Dezembro 220,7 0,221 38,84

TOTAL 1374,5 1,3745 241,91

2 PASSO:

Avaliao da necessidade de gua da propriedade

A demanda da propriedade ser apenas a necessidade de gua para lavar o piso da sala de ordenha, duas vezes por dia. Esse vo-lume para lavagem de 0,8 m por dia.

Neste exemplo vai ser considerada uma cisterna para garantir gua por 30 dias. Para realizar esse clculo, use a frmula:

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Frmula para clculo do necessidade de captao da chuva

Vcisterna = D x 30Onde: Vcisterna = Volume da cisterna (m) D = Somatrio das demandas da propriedade (m/dia)

Clculo do volume da cisterna: Vcisterna = 0,9 x 30

Vcisterna = 27 m

A propriedade demanda um volume de 27 m de gua para aten-der o consumo na lavagem do piso da ordenha pelo perodo de um ms.

3 PASSO:

Definio do tamanho da cisterna

Essa definio est relacionada principalmente necessidade de gua e ao capital financeiro disponvel para a construo da cisterna.

No caso deste exemplo, percebe-se que somente nos meses de ja-neiro (48,01 m3), fevereiro (40,13 m3) e dezembro (38,84 m3) o volume de gua da chuva captado atenderia a demanda do sistema de pro-duo durante todo ms. Em todos os outros meses do ano o volu-me de gua captado menor que a necessidade da propriedade. O balano entre captao e demanda est na tabela abaixo.

Faa a medio de gua necessria na sua propriedade de acordo

com suas atividades dirias.

IMPORTANTE:

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MsVchuva

(m3)-

Demanda de gua

Balano entre Vchuva e a demanda

Vchuva (m3) Demanda gua

Janeiro 48,01 27 m3 21,01 Positivo

Fevereiro 40,13 27 m3 13,13 Positivo

Maro 25,23 27 m3 -1,77 Negativo

Abril 10,60 27 m3 -16,40 Negativo

Maio 9,37 27 m3 -17,63 Negativo

Junho 5,17 27 m3 -21,83 Negativo

Julho 4,96 27 m3 -22,04 Negativo

Agosto 4,24 27 m3 -22,76 Negativo

Setembro 10,47 27 m3 -16,53 Negativo

Outubro 18,63 27 m3 -8,37 Negativo

Novembro 26,23 27 m3 -0,77 Negativo

Dezembro 38,84 27 m3 11,84 Positivo

Ao construir uma cisterna com 27 m3 de capacidade de armaze-namento, nos meses de janeiro, fevereiro e dezembro ocorreria uma perda de gua que poderia ser captada e armazenada. Isso ocorre pelo fato da cisterna no conseguir captar todo o volume de gua de chuva.

Para que essas perdas no ocorressem, a cisterna deveria ter 48 m3, volume mximo que poder ser captado usando como refe-rente o ms de janeiro. Isso corresponde a um volume 77% maior do que o de 27 m3. Isso representa um custo de investimento maior na cisterna.

Contudo, o volume de gua de chuva captado alm da demanda mensal nos meses de janeiro, fevereiro e dezembro seriam arma-zenados para a utilizao nos meses posteriores, viabilizando a

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maior utilizao de gua de chuva pelo sistema de produo.

Na tabela a seguir possvel observar que no Ano 1 (implantao da cisterna), alm de janeiro, fevereiro e dezembro, poderia ser utilizada gua armazenada tambm nos meses de maro e abril, totalizando cinco meses de utilizao do sistema de captao de gua. No Ano 2, esse perodo se estenderia para maio, totalizando seis meses no ano de utilizao do sistema.

Ms Vchuva (m3)

Excesso captado

(m3)

Reserva de gua na cisterna no

Ano 1

Reserva de gua na cisterna no

Ano 2

(Vchuva + Excesso) - 27

(Reserva ANO 1 + Excesso)

- 27

Janeiro 48,01 21,01 - 32,85

Fevereiro 40,13 13,13 34,14 45,98

Maro 25,23 - 32,37 44,21

Abril 10,60 - 15,98 27,81

Maio 9,37 - - 10,18

Junho 5,17 - - -

Julho 4,96 - - -

Agosto 4,24 - - -

Setembro 10,47 - - -

Outubro 18,63 - - -

Novembro 26,23 - - -

Dezembro 38,84 11,84 11,84 11,84

Se o nico fator para tomada de deciso o valor do investimento, a escolha entre uma cisterna de 27 m3 e uma de 48 m3 ser o custo da gua para o produtor.

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Contudo, se a regio em que se localiza a propriedade apresen-tar problemas de escassez (seca prolongada), a deciso no ser somente financeira. Neste caso, a construo da cisterna signifi-car maior segurana hdrica para a famlia e os animais, alm de contribuir para a reduo do custo de produo, caso o produtor tenha que comprar gua para manter a atividade agropecuria.

Modelo de sisterma semi-enterrada

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ANA, FIESP e SINDUSCON-SP. Conservao e reso de gua em edificaes. So Paulo: Prol Editora Grfica, 2005. 152 p.

ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. NBR 15257:2007 -gua da chuva aproveitamento de coberturas em reas urbanas para fins no potveis: requisitos. Rio de Janeiro: ABNT, 2007. 8 p.

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04 Bibliografia

Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrcola. 2015. 113 p.

TEXAS WATER DEVELOPMENT BOARD. The Texas Manual on Rainwater Harvesting. Disponvel em: . Acesso em: 04 jan. 2016.

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