consumo de agua
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Consumo de á guá
Introdução Para planejamento e gerenciamento de sistema de abastecimento de água, a provisão do
consumo de água é um fator de fundamental importância. A operação dos sistemas e as suas
ampliações e/ou melhorias estão diretamente associados à demanda de água.
O dimensionamento das tubulações, estruturas e equipamentos são função das vazões de
água, que por sua vez dependem do consumo médio por habitante, da estimativa do número
de habitantes, das variações de demanda, e de outros consumos que podem ocorrer na área
em estudo.
Classificação de consumidores de água Os consumidores são classificados em quatro grandes categorias:
Doméstico
Comercial
Industrial
Público
A figura abaixo apresenta a distribuição percentual do número de ligações de água na Região
Metropolitana de São Paulo (RMSP) por categorias de consumo.
Ligações de água na RMSP por categorias de consumo (SABESP, 2002)
Água para uso doméstico
A água para uso doméstico corresponde a sua utilização residencial, tanto na área interna
como na área externa da habitação. Na área interna a água pode ser utilizada para bebida,
higiene pessoal, preparo de alimentos, lavagem de roupa, lavagem de utensílios domésticos e
limpeza em geral. Para a área externa, utiliza-se a água para rega de jardins, limpeza de pisos e
fachadas, piscinas, lavagem de veículos, etc.
O consumo de água em uma habitação depende de um grande número de fatores, que podem
ser agrupados em seis classes:
Características físicas: temperatura do ar, intensidade e frequência de precipitação da
chuva, etc.;
Renda familiar
Característica da habitação: área do terreno, área construída do imóvel, número de
habitantes, etc.;
Características do abastecimento de água: pressão na rede, qualidade da água;
Forma de gerenciamento do sistema de abastecimento: micromedição, tarifas, etc.;
Características culturais da comunidade.
As pesquisas para a determinação de consumo de água de uso doméstico tem sido pouco
realizadas em nosso país. A mais conhecida foi elaborada por Francisco Bicalho, publicada em
1905 (Yassuda e Nogami, 1976). Por esse estudo, cada indivíduo consome em média de 50 a 90
litros de água por dia, conforme apresentado na tabela abaixo.
Consumo doméstico de água
Uso Consumo de água (l/hab.dia)
Bebida 2 Preparo de alimentos 6 Lavagem de utensílios 2-9 Higiene pessoal 15-35 Lavagem de roupas 10-15 Bacia sanitária 9-10 Perdas 6-13
Total 50-90
Rocha e Barreto (1999) obtiveram um perfil do consumo de água de uma residência
unifamiliar, localizada em um conjunto de apartamentos da cidade de São Paulo (tabela
abaixo).
Perfil de consumo doméstico de água
Pontos de utilização de água
Consumo diário por habitação (l/habitação)
Consumo diário per capita (l/dia. habitante)
Consumo percentual (%)
Bacia sanitária 24 5 5 Chuveiro 238 60 55 Lavadora de roupas 48 12 11 Lavatório 36 9 8 Pia 80 20 18 Tanque 11 3 3
Total 437 109 100
Valores de consumo doméstico nos Estados Unidos, sem e com práticas de conservação
de água (AWWA, 1998)
Uso Consumo (l/dia.habitante)
Sem conservação de água Com conservação de água
Banho 5 5 Chuveiro 50 42 Lavagem de pratos 4 4 Lavagem de roupas 64 45 Torneira 43 42 Banheiro 73 35 Perdas 36 18 Outros usos domésticos 6 6
Total 281 197
Consumo doméstico de água em prédios (NBR 7229/82)
Prédio Unidade Consumo (l/dia)
Apartamento Pessoa 200 Residência Pessoa 150 Escola – internato Pessoa 150 Escola – externato Pessoa 50 Casa popular Pessoa 120 Alojamento provisório Pessoa 80
Água para uso comercial
Várias são as atividades comerciais que utilizam a água, de modo que, nesta categoria ocorrem
desde pequenos até grandes consumidores como: bares, padarias, restaurantes lanchonetes,
hospitais, hotéis, postos de gasolina, lava-rápidos, clubes, lojas prédios comerciais, shoppings
centers, entre outros.
Consumo de água em estabelecimentos comerciais (Yassuda e Nogami, 1976)
Estabelecimento Unidade Consumo (l/dia)
Escritório Pessoa 50 Restaurante Refeição 25 Hotel (sem cozinha e lavanderia) Pessoa 120 Lavanderia Kg de roupa seca 30 Hospital Leito 250 Garagem Automóvel 50 Cinema, teatro e templo Lugar 2 Mercado M² de área 5 Edifício comercial Pessoa 50 Alojamento provisório Pessoa 80
Consumo típico de água em estabelecimentos comerciais nos Estados Unidos (Metcalf e Eddy, 2002)
Estabelecimento Unidade Consumo (l/dia.unidade)
Variação Valor típico
Aeroporto Passageiro 11-19 15
Apartamento Quarto de dormir 380-570 450
Posto de serviço de automóvel Veículo servido 30-57 40
Empregado 34-57 50
Bar Assento 45-95 80
Empregado 38-60 50
Pensão Pessoa 95-250 170
Centro de conferência Pessoa 40-60 50
Loja Banheiro 1300-2300 1500
Empregado 30-57 40
Hotel Hóspede 150-230 190
Empregado 30-57 40
Prédio industrial (somente uso doméstico) Empregado 57-130 75
Lavanderia (self-service) Máquina 1500-2100 1700
Camping Unidade 470-570 530
Hospedaria (com cozinha) Hóspede 210-340 230
Hospedaria (sem cozinha) Hóspede 190-290 210
Escritório Empregado 26-60 50
Lavatório público Usuário 11-19 15
Restaurante convencional Cliente 26-40 35
Restaurante com bar Cliente 34-45 40
Shopping center Empregado 26-50 40
Estacionamento 4-11 8
Teatro Assento 8-15 10
Água para uso industrial
O uso da água em uma instalação industrial pode ser classificado em cinco categorias:
Uso humano;
Uso doméstico;
Água incorporada ao produto;
Água utilizada no processo de produção;
Água perdida ou para usos não rotineiros.
Para Muñoz (2000), as taxas de consumo de água que normalmente podem ser consideradas
para as indústrias são:
47 m³/dia.ha – para áreas industriais;
30-95 l/dia.pessoa – para usos sanitários.
Consumo de água em estabelecimentos industriais (Yassuda e Nogami, 1976)
Estabelecimento Unidade Consumo (l/dia)
Indústria – uso sanitário Operário 70 Matadouro – animais de grande porte Cabeça abatida 300 Matadouro – animais de pequeno porte Cabeça abatida 150 Laticínio Kg de produto 1-5 Curtumes Kg de couro 50-60 Fábrica de papel Kg de papel 100-400 Tecelagem – sem alvejamento Kg de tecido 10-20
Consumo de água em atividades industriais na Espanha (Muñoz, 2000)
Atividade industrial Consumo (m³/dia)
Por empregado Por m³ de planta
Produtos de alimentação 7,9 13,5 Produtos lácteos 9,5 29,2 Conservas de frutas 6,8 8,2 Açucareiras 36,8 6,3 Tinturas e produtos têxteis, exceto lã 2,5 11,3 Têxteis em geral 0,5 3,2 Serraria 44,1 7,3 Cartões 17,1 88,5 Indústria química orgânica e inorgânica 20,0 9,2 Materiais plásticos, exceto vidros 5,7 2,4 Sabão, detergente, cosmético 2,0 7,8 Pinturas, verniz, laca, esmalte 3,2 11,5 Agricultura química 6,1 3,5 Produtos químicos diversos 3,8 2,2 Refinarias de petróleo 14,5 1,8 Produtos derivados do petróleo e de carvão 1,5 1,3 Curtido e produtos de pele 2,8 8,4 Produtos de vidro 0,5 2,1 Cimento hidráulico 7,3 2,6 Ladrilho, tijolo 1,1 - Olaria 1,1 3,4 Gesso 7,9 0,1 Pedreira 0,9 2,9 Asbesto abrasivo 3,2 5,6 Altos fornos, aço e laminação 2,5 0,1 Fundição secundária, acabamento 1,9 1,3 Materias não ferrosos 1,4 2,9 Fundição de metais não ferrosos 0,5 3,5 Motores de veículos e equipamentos 0,8 4,8 Aviões e seus componentes 0,4 2,1 Estaleiro 0,4 1,0 Laboratório de engenharia e científicos 0,3 2,7
Água para uso público
Inclui nesta classificação a parcela de água utilizada na irrigação de parques e jardins, lavagem
de ruas e passeios, edifícios e sanitários de uso público, fontes ornamentais, piscinas públicas,
chafarizes e torneiras públicas, combate a incêndios, limpeza de coletores de esgotos, etc.
Consumo de água para uso público (Yassuda e Nogami, 1976)
Estabelecimento Unidade Consumo (l/dia.unidade)
Edifício público Pessoa 50 Quartel Pessoa 150 Escola pública Pessoa 50 Jardim público M² 1,5 Uso público – geral Pessoa 25
Consumo per capita de água De um modo geral, o consumo de água de um determinado setor de abastecimento ou de uma
cidade, pode ser determinado através dos seguintes métodos:
Leitura dos hidrômetros;
Leitura do macro medidor instalado na saída do reservatório;
Quando não existirem medições.
Determinação do consumo efetivo per capita e consumo per capita a partir da
leitura dos hidrômetros
As informações contidas na leitura dos hidrômetros e de interesse para este item são:
Consumo no período por tipo de economia (domiciliar, industrial, comercial e público);
Número de cada tipo de economia, o que permite avaliar o número de habitantes
atendido e o índice de atendimento.
A determinação pode ser feita através da equação
qe = Vc /(NE*ND*NH/L)
onde:
qe = consumo efetivo per capita de água;
Vc = volume consumido medido pelos hidrômetros;
NE = número médio de economias;
ND = número de dias da medição pelos hidrômetros;
NH/L = número de habitantes por ligação.
Para a determinação do consumo per capita de água deve-se incorporar as perdas de água do
sistema de abastecimento ao consumo efetivo per capita, conforme se observa na equação
q = qe / (1- I)
onde:
q = consumo per capita de água;
qe = consumo efetivo per capita de água;
I = índice de perdas.
Leitura do medidor instalado na saída do reservatório
O medidor instalado na saída do reservatório irá fornecer os volumes consumidos a cada hora
ou outro intervalo de tempo escolhido para medida. Alguns modelos fornecem os gráficos
tempo-vazão, que permitirá conhecer não só o consumo per capita, mas também, os
coeficientes de variação de vazão. Neste caso, se dividirmos os volumes consumidos pelo
número de economias ou número de habitantes, obtém-se o consumo per capita por
economia ou consumo per capita por habitante. Nestes consumos incluem-se todos os tipos
de consumidores, inclusive os grandes consumidores.
Quando não existir medição
Neste caso, podem ser adotados valores de consumo médio per capita de água e os seus
coeficientes de variação de vazão encontrados em medições de setores ou sistemas com
características semelhantes.
Valores do consumo médio efetivo per capita de água
Consumo médio efetivo per capita no Brasil
A figura abaixo apresenta o índice de micromedição relativo ao volume disponibilizado, índice
de perdas de faturamento e consumo médio per capita de água dos prestadores de serviços
regionais e microrregionais no Brasil.
Consumo médio efetivo per capita de água na Região Metropolitana de São Paulo
A tabela abaixo apresenta o consumo micro medido per capita de água, e o consumo micro
medido por economia para o ano 2002. Esses valores referem-se aos dados da Vice-
presidência Metropolitana de Distribuição da SABESP, que atende a uma população de
14.353.985 habitantes, com extensão de rede de 24.804 km, extensão de ramal predial de
20.307 km, número de ramais de 3.384.435, número de economias de 5.324.103, índice de
atendimento e índice de hidrometração de 100%, densidade de ramais de 136 ligações/km e
1,57 economias por ramal.
Consumo médio efetivo per capita de água na RMSP (Rocha Filho, 2002)
Unidade de negócio Consumo micro medido
Per capita (l/dia.habitante)
Por economia (l/dia.economia)
MC 246 563 MN 145 483 MS 130 430 ML 144 460 MO 273 487 Vice-Presidência Metropolitana 221 510
Consumo médio efetivo per capita no interior do Estado de São Paulo
A tabela abaixo apresenta o consumo médio efetivo per capita de água, consumo por
economia e consumo por ligação da Vice-Presidência do Interior da SABESP, para o ano 2001.
Consumo médio efetivo per capita de água em municípios do interior do Estado de São
Paulo (SABESP, 2001)
Unidade de Negócio
Número de municípios
Consumo micro medido
Per capita (l/dia.habitante)
Por economia (l/dia.economia)
Por ligação (l/dia.ligação)
IA 53 140,2 410,3 421,1 IB 62 173,2 504,7 520,4 IG 29 157,0 459,7 491,0 IM 47 149,0 446,0 466,0 IT 83 162,8 446,8 464,1 IV 24 158,0 496,4 550,9 Vice-Presidência do Interior
298
156,3
463,7
489,8
Fatores que afetam o consumo Vários são os fatores que afetam o consumo de água. Os mais importantes são apresentados a
seguir.
Condições climáticas
Hábitos e nível de vida da população
Natureza da cidade
Medição de água
Pressão na rede
Rede de esgoto
Preço da água
Variações no consumo Em um sistema de abastecimento de água, a quantidade de água consumida varia
continuamente em função do tempo, das climáticas, hábitos da população, etc.. Normalmente,
o consumo doméstico apresenta uma grande variação, enquanto que para o consumo
industrial a variação é menor. Quanto aos consumos comercial e público, a variação de
consumo situa-se em uma posição intermediária.
De um modo geral, para o abastecimento de água de uma determinada área ocorrem
variações anuais, mensais, diárias, horárias e instantâneas do consumo de água.
Variação anual
Variação mensal
Variação diária
Variação horária
Variação instantânea
Variações diárias
A relação entre o maior consumo diário verificado no período de um ano e o consumo médio
diário neste mesmo período, considerando-se sempre as mesmas ligações, fornece o
coeficiente do dia de maior consumo (K1), ou seja:
K1 = maior consumo diário no ano/consumo médio diário no ano
A figura abaixo apresenta a variação do consumo de água em um ano. Obtém-se o valor do
coeficiente do dia de maior consumo (K1), dividindo-se o valor máximo do consumo pelo
consumo médio anual.
A tabela abaixo apresenta o coeficiente K1 obtido em medições ou recomendadas para
projeto, por diversos autores ou entidades.
Coeficiente do dia de maior consumo (K1)
Autor/Entidade Local Ano Coeficiente K1
Condições de obtenção do valor
DAE São Paulo – Capital
1960 1,50 Recomendação para projeto
FESB São Paulo – Interior
1971 1,25 Recomendação para projeto
Azevedo Netto Brasil 1973 1,10 – 1,50 Recomendação para projeto Yassuda e Nogami Brasil 1976 1,20 – 2,00 Recomendação para projeto CETESB Valinhos e
Iracemápolis 1978 1,25 – 1,42 Medições em sistemas
operando há vários anos PNB-587-ABNT Brasil 1977 1,20 Recomendação para projeto Orsini Brasil 1996 1,20 Recomendação para projeto Azevedo Netto et al.
Brasil 1998 1,10 – 1,40 Recomendação para projeto
Tsutiya RMSP – Setor Lapa
1989 1,08 – 3,80 Medições em sistemas operando há vários anos
Saporta et al. Barcelona – Espanha
1993 1,10 – 1,25 Medições em sistemas operando há vários anos
Walski et al. EUA 2001 1,20 – 3,00 Recomendação para projeto Hammer EUA 1996 1,20 – 4,00 Medições em sistemas norte
americanos AEP Canadá 1996 1,50 – 2,50 Recomendação para projeto
Variações horárias
A variação entre a maior vazão horária observada num dia e a vazão média horária do mesmo
dia, define o coeficiente da hora de maior consumo (K2), ou seja:
K2 = maior vazão horária no dia/vazão média no dia
A figura abaixo apresenta a variação da vazão de água em um dia. Obtém-se o valor do
coeficiente da hora de maior consumo (K2), dividindo-se o valor máximo da vazão horária pela
vazão média do dia.
A tabela abaixo apresenta o coeficiente K2 obtido em medições ou recomendadas para
projeto, por diversos autores ou entidades.
Coeficiente da hora de maior consumo (K2)
Autor/Entidade Local Ano Coeficiente K2
Condições de obtenção do valor
Azevedo Netto Brasil 1973 1,50 Recomendação para projeto
Yassuda e Nogami Brasil 1976 1,50 – 3,00 Recomendação para projeto CETESB Valinhos e
Iracemápolis 1978 2,08 – 2,35 Medições em sistemas
operando há vários anos PNB-587-ABNT Brasil 1977 1,50 Recomendação para projeto Orsini Brasil 1996 1,50 Recomendação para projeto Azevedo Netto et al.
Brasil 1998 1,50 – 2,30 Recomendação para projeto
Tsutiya RMSP – Setor Lapa
1989 1,50 – 4,30 Medições em sistemas operando há vários anos
Saporta et al. Barcelona – Espanha
1993 1,30 – 1,40 Medições em sistemas operando há vários anos
Walski et al. EUA 2001 3,00 – 6,00 Recomendação para projeto Hammer EUA 1996 1,50 – 10,0 Medições em sistemas norte
americanos AEP Canadá 1996 3,00 – 3,50 Recomendação para projeto