dimensoes filtro

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DOSSIÊ TÉCNICO

Planejamento e construção de cisternas para

captação e armazenamento de água da chuva

Mônica Belo Nunes

Rede de Tecnologia e Inovação do Rio de Janeiro

REDETEC

julho

2011



DOSSIÊ TÉCNICO

Copyright © Serviço Brasileiro de Respostas Técnicas - SBRT - http://www.respostatecnica.org.br 1

Título

Planejamento e construção de cisternas para captação e armazenamento de água da chuva

Assunto

Captação, tratamento e distribuição de água da chuva para fins de abastecimento

Resumo

Com frequência as fontes de abastecimento de água vêm sendo contaminadas oudestruídas pela ação humana. Do mesmo modo que existem regiões onde a estiagem,época do ano em que o solo perde mais água do que recebe, é mais rigorosa e acabaprejudicando a vida e a produção das famílias. Este dossiê apresenta uma alternativa parareduzir os riscos de falta de água através da construção de cisternas para a captação deágua das chuvas. Serão abordados os tipos de cisterna, dimensionamento correto da

cisterna, materiais utilizados para construção, sistema de captação de água, sistema defiltragem, tratamento e uso da água.

Palavras-chave

Água; água da chuva; armazenamento; captação; cisterna; estocagem; reservatório deágua; construção

Sumário

1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 2

2 OBJETIVO ......................................................................................................................... 3

3 PROGRAMA UM MILHÃO DE CISTERNAS RURAIS (P1MC) .......................................... 3

4 VANTAGENS DO APROVEITAMENTO DA ÁGUA DE CHUVA ........................................ 4

5 CRITÉRIOS PARA A CAPTAÇÃO DE ÁGUA DE CHUVA ................................................ 5

6 DIMENSIONAMENTO DA CISTERNA ............................................................................... 6

7 SISTEMA DE FILTRAGEM ................................................................................................ 77.1 Pré filtro .......................................................................................................................... 8

7.2 Filtro ................................................................................................................................ 87.3 Filtros caseiros .............................................................................................................. 97.4 Filtro comercial ............................................................................................................ 11

8 MATERIAIS UTILIZADOS NA CONSTRUÇÃO DE CISTERNA ....................................... 138.1 Reservatórios em PVC ou PEAD ................................................................................ 138.2 Reservatórios em alvenaria ou concreto armado ...................................................... 148.2.1 Cisternas de placas .................................................................................................... 148.2.2 Cisterna de alambrado ................................................................................................ 158.3 Reservatórios em fibra de vidro ................................................................................. 16

9 PROTEÇÃO SANITÁRIA DA CISTERNA, TRATAMENTO E USO DA ÁGUA DE CHUVA............................................................................................................................................ 17

10 FATORES QUE INTERFEREM NA QUALIDADE DA ÁGUA DA CHUVA ..................... 18



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11 PADRÃO DE QUALIDADE PARA ÁGUA DE CHUVA ARMAZENADA EM CISTERNAS............................................................................................................................................ 18

12 LEGISLAÇÃO SOBRE A ÁGUA DA CHUVA ................................................................ 19

13 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES ......................................................................... 19

14 REFERÊNCIAS .............................................................................................................. 20

Conteúdo

1 INTRODUÇÃO

A água da chuva está disponível na maioria das regiões brasileiras, porém, seuaproveitamento para consumo humano e animal só é recomendado após tratamento.Sua utilização na limpeza em geral, irrigação, etc., permite poupar a água potável disponível

nas propriedades (GRINGS, 2005).

A captação e armazenamento de água da chuva surge como opção para auxiliar noatendimento da demanda de água de limpeza nas propriedades, principalmente emperíodos de estiagem, quando é comum a diminuição da vazão das fontes (GRINGS, 2005).

De acordo com Oliveira, Kunz e Percomo (2005):

A captação de água da chuva, não é uma invenção nova, é uma práticamuito difundida em países como a Austrália e a Alemanha, permitindo acaptação de água de boa qualidade, de maneira simples e efetiva, emtermos da relação custo-benefício. No Brasil, no nordeste semiárido, nas

ilhas como Fernando de Noronha e em todos os locais onde não existe redede abastecimento ou esta ainda não supre a demanda integralmente, usou-se e continua-se usando a água da chuva (OLIVEIRA; KNUZ; PERDOMO,2005).

Figura 1 – Cisterna de concreto com tela de arame

Fonte: (GANDLINGER, 2001 apud MAY, 2004)

No meio rural, as águas de chuva armazenadas em cisternas geralmente são utilizadas paraconsumo doméstico, dessedentação de animais e irrigação (GANDLINGER, 2000 apudTAVARES, 2009).



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Tavares (2009) acredita que:

No Brasil, as águas de cisterna são empregadas, quase queexclusivamente, para beber, cozinhar e higiene pessoal, no geral semqualquer tratamento. No meio urbano o aproveitamento da água da chuva

geralmente é destinado para fins não potáveis como rega de jardins,descarga em banheiros, lavagem de carros, shoppings e condomínios(TAVARES, 2009).

Figura 2 – Modelo de sistema de coleta de águaFonte: (SAÚDE & AMBIENTE EM REVISTA, 2007)

2 OBJETIVO

Este dossiê visa oferecer informações sobre a construção de cisternas para captação daágua da chuva servindo como alternativa para auxiliar no atendimento da demanda de água.Abordando como é feito o dimensionamento, quais são os tipos de cisterna, sistema defiltragem, materiais utilizados para construção, sistema de captação de água, tratamento euso de água.

3 PROGRAMA UM MILHÃO DE CISTERNAS RURAIS (P1MC)

A região do semiárido brasileiro reúne um conjunto de características climáticas,geomorfológicas, econômicas e sociais peculiares, que resultam numa paisagem marcadapela dificuldade no acesso a recursos hídricos e pela resistência de sua população(FETRAECE, 2008).

“No semiárido brasileiro, existem várias experiências de tecnologias de sucesso de captaçãoe manejo de água de chuva para uso humano, para criação de animais e produção dealimentos, na sua maioria desenvolvidas por agricultores familiares” [...](GNADLINGER;PALMIER; SZILASSY; BRITO, [200-?]).

Segundo Tavares (2009):

O P1MC, concebido e implementado pela Articulação do SemiáridoBrasileiro (ASA) com financiamento do Governo Federal, é um projeto degarantia de água para a população rural do semiárido, mas com objetivosubjacente de promover maior participação da sociedade civil da região nadefinição de políticas públicas, para que estas passem a levar em conta asdemandas das populações locais e as limitações de clima [...].

[...] As ações do P1MC contemplam o desenvolvimento e a disponibilizaçãode técnicas e métodos de construção e manejo de sistemas deabastecimento de água da chuva (cisternas rurais) e o processo educativovisando ampliar a compreensão e a prática de convivência sustentável com



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o semiárido e a valorização da água como direito de vida (FERREIRA,2008).

Alguns resultados do programa são abordados por diversos autores(POLETTO, 2001; SCHIESTEC, 2001):

Acesso à água para um número crescente de famílias rurais dosemiárido;Melhora sensível na qualidade vida de toda família e, em especial, demulheres e crianças;Redução de doenças causadas pela ingestão de água contaminada;Contribuição para diminuir a dependência das famílias em relaçãoaos grandes proprietários de terra e aos políticos locais, que usam oacesso à água como meio de promoção política;Não agride o meio ambiente, não produz resíduos, preserva oslençóis freáticos e reduz o escoamento superficial contribuindo paraevitar a erosão (TAVARES, 2009).

De acordo com FETRAECE (2008):

Entre as iniciativas conhecidas do programa é destacada a cisterna deplacas de cimento. A cisterna de placa é uma tecnologia simples paracaptação de água da chuva e tem se constituído em uma alternativaapropriada para oferecer água de qualidade e em quantidade para oconsumo humano, além de evitar outros problemas, como as longascaminhadas para a busca de água pelas mulheres e crianças em barreiroscuja água, regra geral, é imprópria para consumo humano (FETRAECE,2008).

4 VANTAGENS DO APROVEITAMENTO DA ÁGUA DE CHUVA

Capta água durante a época chuvosa e armazena durante todo o período deestiagem, se a cisterna estiver em bom estado de conservação (TAVARES, 2009);

Por ser vedado, não há perdas significativas da água por evaporação (TAVARES,2009);

Com os cuidados necessários, a água de chuva armazenada pode possuir qualidadesuperior a de outras fontes, contribuindo com a diminuição de doenças de veiculaçãohídrica (TAVARES, 2009);

Ajuda a conter as enchentes e a erosão, represando parte da água que teria de serdrenada para os rios (OLIVEIRA; KNUZ; PERDOMO, 2005);

Evita a utilização de água potável onde esta não é necessária, como por exemplo, nalavagem dos pisos, descarga de vasos sanitários, rega de jardins, etc. (Adaptado deOLIVEIRA; KNUZ; PERDOMO, 2005);

Redução do consumo de água potável e do custo de fornecimento da mesma emépocas de estiagem (OLIVEIRA; KNUZ; PERDOMO, 2005);

As tecnologias disponíveis são flexíveis (SAÚDE & AMBIENTE EM REVISTA, 2007);

Construção simples, baixos custos de operação e manutenção (SAÚDE &AMBIENTE EM REVISTA, 2007);

Contribui com a conservação de água, a autossuficiência e com a postura corretaperante os problemas ambientais existentes (Adaptado de OLIVEIRA; KNUZ;PERDOMO, 2005).



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Figura 3 – Cisterna de placa

Fonte: (TAVARES, 2009)

5 CRITÉRIOS PARA A CAPTAÇÃO DE ÁGUA DE CHUVA

Grings (2005) acredita que:

Os principais critérios a serem observados para captação e armazenagemde água da chuva são a demanda diária de água na propriedade, o índicemédio de precipitação (chuva) por região em cada período do ano, temponecessário para armazenagem, considerando um período mínimo desegurança e área de telhado necessário ou disponível para captação. Oíndice de precipitação poderá ser obtido em órgãos oficiais como InstitutoNacional de Meteorologia (INMET), Embrapa, Universidades, Prefeituras,etc. (GRINGS, 2005).

A melhor forma de armazenamento da água de chuva é como no caso da água potável, acisterna subterrânea. Sem luz e calor, retarda-se a ação das bactérias (OLIVEIRA; KNUZ;PERDOMO, 2005).

As cisternas são formadas por um conjunto de estruturas composta pelo sistema decaptação, sistema de filtragem e um reservatório de armazenamento (OLIVEIRA, 2005).

Existem basicamente dois modelos de cisternas (OLIVEIRA; KNUZ; PERDOMO, 2005):Para captação de água do telhado;

Para captação de água de áreas pavimentadas ou áreas de drenagem (OLIVEIRA;KNUZ; PERDOMO, 2005).

O sistema cisterna é constituído dos seguintes componentes:

Figura 4 – Esquema do sistema cisternaFonte: (OLIVEIRA; KNUZ; PERDOMO, 2005)

“O sistema de captação de água da chuva do telhado, constitui-se em um conjuntode calhas instaladas nos telhados para o recolhimento da água de chuva. As calhaspodem ser confeccionadas em materiais metálicos ou PVC” [...] (OLIVEIRA; KNUZ;PERDOMO, 2005).



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A captação normalmente é feita por um conjunto de calhas e tubos, em geral comdiâmetro de 10 cm, que conduzem a água da chuva a um pré-filtro para a limpeza dosmateriais grosseiros em suspensão na água (OLIVEIRA; KUNZ; PERDOMO, 2005).

É recomendável que somente a água de chuva captada em telhados e coberturasvenha a ser encaminhada para a cisterna, após passagem em um sistema de filtragem.Superfícies lisas são as melhores para a captação (telhas de barro, de cimento etc.)(OLIVEIRA; KNUZ ; PERDOMO, 2005).

6 DIMENSIONAMENTO DA CISTERNA

Tavares (2009) acredita que:

A eficiência e a confiabilidade dos sistemas de aproveitamento de água dechuva estão ligadas ao dimensionamento do reservatório dearmazenamento, necessitando de um ponto ótimo na combinação dovolume de reservação e da demanda a ser atendida, que resulte na maior

eficiência com menor gasto possível (TAVARES, 2009).

No dimensionamento do volume do reservatório de água, da cisterna, e dos materiais aserem utilizados na sua construção, recomenda-se que sejam realizados porprofissionais habilitados (OLIVEIRA; KNUZ; PERDOMO, 2005).

Os materiais a serem usados na construção de cisternas devem ser de acordo com suadisponibilidade no mercado e considerado as diferentes alternativas econômicas existentes(OLIVEIRA; KNUZ; PERDOMO, 2005).

De acordo com Grings (2005):

A cisterna deverá ter capacidade para armazenar água suficiente paraatender a demanda da propriedade por um período mínimo de 15 dias. Nocálculo do dimensionamento da cisterna, deve-se acrescentar um adicionalrelativo ao coeficiente de evaporação do sistema. Na dificuldade em seestabelecer um coeficiente de evaporação confiável, pode-se considerar umacréscimo de 10% no volume de reserva calculado. No cálculo do volumeda cisterna poderá ser adotada a seguinte equação:

Vc= (Vd x Ndia) +10%

Sendo:

Vc=Volume da cisterna (m³)Vd=Volume de demanda da água diária (m³)Ndia=Número de dias de armazenagem (15 dias)10%=Acréscimo de 10% em função da evaporação no período dearmazenagem considerado.

Para uma melhor qualidade da água, recomenda-se que a captação sejafeita somente dos telhados das edificações. Considerando que uma chuvade 1mm sobre uma área de 1 m² produz 1 litro de água, poderemos calcularárea necessária para captação da chuva a afim de atender a necessidadede armazenagem da seguinte maneira:

A= Vc / Prec_Período

Sendo:

A= Área em metros quadrados de telhado para captação (m²)Vc=Volume da cisterna (m³)Prec_Período= precipitação media no período considerado para captação(mm).



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Exemplo

Uma demanda diária de 2.000 litros (Vd), com período de armazenagem de15 dias (Ndia) e uma precipitação média no período de

110mm(Prec_Período).

Volume da Cisterna

Vc=( Vd x Ndia) +10%Vc= 2.000 x 15 + 10% = 33.000 litros

Área de telhado necessário (A) em m²

A= Vc / Prec_PeríodoA= 33.000/110 = 300 m² de telhado (GRINGS, 2005).

7 SISTEMA DE FILTRAGEM

A filtragem da água da chuva é um processo necessário para retirada dos elementos emsuspensão que são arrastados pela água ao passar pelas coberturas das edificações.Muitas vezes, além do filtro é necessário ainda a instalação de um pré- filtro (GRINGS,2005).

O filtro poderá ser de construção caseira em alvenaria, PVC ou fibra de vidro, composto dematerial inerte de granulometria diferente, desde o mais fino até o mais grosso (GRINGS,2005).

Figura 5 – Sistema de filtragem

Fonte: (GRINGS, 2005)

Figura 6 – Sistema de filtragemFonte: (GRINGS, 2005)



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Segundo Oliveira, Kunz e Perdomo (2005):

A filtração é um processo de separação sólido-líquido, envolvendofenômenos físicos, químicos e, às vezes biológicos. Visa principalmente aremoção das impurezas contidas na água que são retidas através de um

meio poroso. A filtragem da água da chuva é um processo necessário pararetirar os elementos macroscópicos em suspensão, que são arrastados pelaágua ao passar pela cobertura das edificações (OLIVEIRA; KNUZ;PERDOMO, 2005).

7.1 Pré filtro

De acordo com Oliveira, Kunz e Perdomo (2005):

O pré-filtro é uma estrutura que pode ser construída em concreto, PVC, fibrade vidro ou alvenaria, possuindo no seu interior uma camada de brita oucascalho rolado, tendo como função principal a limpeza das partículas em

suspensão, folhas e pedaços de galhos de arvores presentes noescoamento da água da chuva dos telhados (OLIVEIRA; KUNZ;PERDOMO, 2005).

Figura 7 - Esquema de um pré-filtro para a limpeza preliminar da água da chuva.Fonte: (OLIVEIRA; KUNZ; PERDOMO, 2005)

[...] “A instalação do pré-filtro é indispensável para uma pré-limpeza, pois ele retém asimpurezas contidas na água, sendo necessário a realização da manutenção periódica delimpeza do pré-filtro” (OLIVEIRA; KUNZ; PERDOMO, 2005).

7.2 Filtro

O filtro pode ser denominado de filtro lento, quando a água que atravessa o leitofiltrante tem velocidade baixa. Quando essa velocidade é alta, é denominado de filtrorápido (OLIVEIRA; KNUZ; PERDOMO, 2005).

Segundo Oliveira, Kunz e Perdomo (2005):

O material granular usado em filtros de água deve apresentar grãos comtamanho e variações de tamanho dentro de determinados padrões. Adeterminação dos tamanhos dos grãos (análise granulométrica) é feita pela



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passagem de uma amostra seca e representativa do material granular,através de uma série de peneiras com abertura padronizadas pela ABNT.Esse procedimento é importante para o dimensionamento correto do filtro.

A taxa de filtração a ser adotada deve ser cuidadosamente fixada pelo

projetista, levando em consideração a taxa de consumo de água napropriedade, o volume da precipitação, as características do meio filtrante ea carga hidráulica. A ABNT, para projetos de filtros de água, estabeleceulimites para a taxa de filtração sendo de 180 m3 /dia para filtros de camadasimples e de 360 m3 /dia para filtros de camada dupla.Geralmente, os filtros de areia simples tem área inferior a 40 m2. Os filtrosde areia geralmente são de seção quadrada ou retangular, podendo serusadas seções circulares.

As camadas no filtro dividem-se em camada filtrante e camada suporte. Emfiltros de duas camadas recomenda-se o uso de pedrisco e areia, sendo queo pedrisco pode ser preparado entres as peneiras números 8 e 28 (2,4 a 0,6mm) e a areia entre as peneiras 14 e 42 (1,2 a 0,35 mm). Deve ser

observado o coeficiente de uniformidade (OLIVEIRA; KUNZ; PERDOMO,2005).

A granulometria do pedrisco depende da granulometria a ser adotada para a areia,para evitar-se a mescla extensiva e indesejável das duas camadas, as relações usuaisrecomendadas são (OLIVEIRA; KUNZ; PERDOMO, 2005):

Tef. pedrisco >1,8 Tef. areiaTef. pedrisco < 2,1 Tef. areia

sendo,

Tef. areia, Tamanho efetivoTef. pedrisco, Tamanho efetivo

A altura da água sobre o leito filtrante e a espessura das camadas da caixa do filtro devemobedecer as seguintes dimensões usuais:

a) altura da coluna de água sobre o leito filtrante:filtro de areia 1,40 a 1,80 m (mais comum 1,60 m)filtro de pedrisco e areia 1,80 a 2,40 (mais comum 2,20)

b) altura do leito filtrante :camada única de areia 0,60 a 0,8 m ( mais comum 0,70)dupla camada :areia 0,15 a 0,30 (mais comum 0,25)pedrisco 0,45 a 0,70 (mais comum 0,60) (OLIVEIRA; KUNZ; PERDOMO, 2005).

7.3 Filtros caseiros

Oliveira, Kunz e Perdomo (2005) afirmam que:

Os filtros de construção caseira, geralmente são constituídos de recipientes(em alvenaria, PVC ou fibra de vidro) dotados de elementos pétreos inertes,de diferentes granulometrias, colocados em camadas sucessivas, desde o

mais fino até o mais grosso.No dimensionamento do volume do filtro e na escolha dos materiais, deve-se considerar a vazão de água escoada pela cobertura, em função daprecipitação pluviométrica incidente, a carga hidráulica e o coeficiente e aresistência da passagem da água.



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No filtro lento de areia, modelo circular, para capacidade de infiltragem de4.000 a 11.000 litros por dia, pode-se empregar as seguintes dimensões:diâmetro interno de 0,90 m e altura mínima de 2,00 m. Sendo que ascamadas do leito filtrante são de 10 cm para brita n0 1, 30 cm para brita zero

ou cascalho rolado, de 60 a 100 cm para areia limpa e de 100 a 150 cm aaltura da coluna de água.

Pode-se considerar, como dados práticos para o projetos caseiros de filtroslentos de areia as vazões mínimas de 4.000 litros/m2 /dia a vazões máximasde 11.000 litros/m2 /dia (OLIVEIRA; KUNZ; PERDOMO, 2005).

Figura 8 – Esquema de um filtro de construção caseira

Fonte: (OLIVEIRA; KUNZ; PERDOMO, 2005)

Esse filtro pode ser construído em alvenaria ou concreto, sendo que a granulometria deveser escolhida de seguinte forma (OLIVEIRA; KUNZ; PERDOMO, 2005):

A camada mais fina é para reter os elementos mais finos em suspensão contidos naágua, porém se esta camada for muito fina, a filtragem será lenta e deve serconsiderada para grandes vazões;A granulometria deve ser crescente de forma a reter os grãos de granulometriaanterior (OLIVEIRA; KUNZ; PERDOMO, 2005).

Oliveira, Kunz e Perdomo (2005) recomendam:

O uso de recipientes de PVC (ex. galões de 20 litros para água), comomodelo reduzido de filtro lento, para a determinação da vazão de filtragem eseleção da granulometria da areia e da brita. Caso não seja possível fazeros testes granulométricos em laboratório. No recipiente coloca-se a areia e



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a brita, tomando como base as alturas recomendadas acima. A seguirdescreve-se um exemplo de cálculo:

1) Cálculo da vazão em litros por minuto por m2

Vazão mínima : 4.000 L/dia/ m2

, 1.440 min/dia = 2,8 L/min/ m2

Vazão máxima : 11.000 L/dia/ m2 , 1.440 min/dia = 7,6 L/min/ m2

2) Cálculo da área da seção transversal do modelo reduzido

a) diâmetro interno do recipiente mede-se o diâmetro interno ex: 25 cm =0,25 m

b) calcula-se a área do modelo reduzido área = diâmetro2 x 0,785 ; área =0,05 m2

3) vazão mínima no modelo

1 m2 ------------------ 2,8 L/min0,05 m2 ------------------ XX = 0,14 L/min

4) vazão máxima no modelo1 m2 ----------------- 7,6 L/min0,05 m2 ---------------- XX = 0,38 L/min

Portanto, para uma areia ser considerada adequada a vazão de águacoletada na saída do modelo reduzido de 25 cm de diâmetro deve ser de nomínimo de 140 mL e no máximo de 380 mL. A seguir, tomando-se comobase as informações acima como as alturas das camadas de brita e de

areia, altura da lâmina de água e altura total do filtro.

Conhecendo-se a altura do garrafão de água (40 cm) que irá representar omodelo reduzido do filtro, determina-se por regra de três simples a alturaequivalente das camadas para o modelo reduzido.

a) coluna de brita200 cm --------------------- 10 cm brita n0 140 cm ----------------------- XX = 2 cm, altura da brita no modelo reduzido

Assim, brita zero = 6 cm; areia = 12 cm; lâmina da água = 20 cm(OLIVEIRA; KUNZ; PERDOMO, 2005).

Com o modelo reduzido é possível avaliar as diferentes granulometrias de areia e de britadisponíveis na propriedade ou no comércio local (OLIVEIRA; KUNZ; PERDOMO, 2005).

7.4 Filtro comercial

Grings (2005) afirma que:

No mercado existem filtros comerciais com capacidade de vazão entre 200e 3000 m² de telhado, com eficiência entre 90 a 95%. A sujeira separadapelo filtro é dirigida por uma saída secundária, possibilitando a suaautolimpeza. A filtragem em dois estágios permite reduzir a manutenção dos

filtros a duas vezes ao ano. Normalmente, estes filtros são construídos emaço inox com tela fina e autolimpante (GRINGS, 2005).



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Figura 9 – Filtro comercial pequeno para limpeza de água chuva, recolhida de áreas cobertas com200 m2


Oliveira, Kunz e Perdomo (2005) afirmam que:

A água corre do telhado para o filtro, onde se separa a água das impurezas(carga orgânica). A água assim límpida é encaminhada para a cisterna,

enquanto a sujeira, impulsionada por um pequeno volume d'água, vai para osistema de descarga e posterior infiltração no subsolo, que permite arecarga das águas subterrâneas e o recolhimento das impurezas paracompostagem [...]. Diversos princípios de funcionamento e possibilidades demontagem permitem sua adaptação às situações mais diversas deposicionamento.

Outros modelos de filtros compactos podem ser instalados no tubo dedescida da água do telhado. Serve para a limpeza como separador defolhas, de lama, e de areia, mantendo os dutos d'água livre de sedimentos eevita entupimentos em tubos verticais. Ele deve ser inserido no tubo verticalsem que influencie o fluxo d'água (OLIVEIRA; KUNZ; PERDOMO, 2005).

Figura 10 – Filtro comercial para limpeza de água da chuva, recolhida de área coberta com mais de

200 m2


Figura 11 – Filtro comercial para limpeza de água da chuva, recolhida de área coberta com mais de200 m2




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Figura 12 – Filtro comercial para limpeza de água da chuva, recolhida de área coberta com mais de200 m2

Fonte: (OLIVEIRA; KUNZ; PERDOMO, 2005

8 MATERIAIS UTILIZADOS NA CONSTRUÇÃO DE CISTERNA

De acordo com Grings (2005):

Os modelos de cisterna para armazenagem de água da chuva podempossuir formas retangulares, quadradas, cilíndricas, cônicas. Os materiaisusados para construção de cisternas podem ser vinimanta de PVC, mantade PEAD, fibra de vidro, alvenaria, ferro cimento ou concreto armado. Osreservatórios em fibra de vidro e alvenaria são mais empregados parapequenos volumes (até 30m³), enquanto PVC, PEAD e concreto armado

são mais recomendados para armazenar grandes volumes (GRINGS,2005).

[...] Existem diversas técnicas de construção de reservatórios para armazenamentodomiciliar de água com fins de consumo humano dentre elas (TAVARES, 2009):

Cisterna de tela e cimento;Cisterna de placas;Cisterna de alvenaria;Cisterna de vinil, surgida recentemente (TAVARES, 2009).

8.1 Reservatórios em PVC ou PEAD

Os reservatórios (cisternas) para o armazenamento da água da chuva podem serconstruídos enterrados ou a nível do solo, revestidos com lona de PVC ou PEAD(OLIVEIRA; KUNZ; PERDOMO, 2005).

Figura 13 – Cisterna construída em PVCFonte: (OLIVEIRA; KUNZ; PERDOMO, 2005)



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Figura 14 – Cisterna construída em PVCFonte: (OLIVEIRA; KUNZ; PERDOMO, 2005)

8.2 Reservatórios em alvenaria ou concreto armado

“As cisternas podem ser construídas em alvenaria ou concreto armado, para oarmazenamento da água da chuva. Ela pode ser enterrada ou a nível do solo, sendo maiscomum construir a cisterna enterrada [...]” (OLIVEIRA; KUNZ; PERDOMO, 2005).

Figura 15 – Cisterna construída em alvenariaFonte: (OLIVEIRA; KUNZ, PERDOMO, 2005)

8.2.1 Cisternas de placas

De acordo com Tavares (2009):

A cisterna de placas (figura 16) é parcialmente enterrada, com cerca de ¾de altura das paredes laterais abaixo do nível do terreno, para reforçar acapacidade de suportar a pressão da água e armazenar, em geral, 16.000litros (cisterna residencial), mas pode armazenar também 25.000 litros(cisterna comunitária). Sua estrutura consiste em placas de concreto comtamanho de 50 por 60 cm e com 3 cm de espessura, que estão curvadas deacordo com o raio projetado da parede da cisterna, variando conformecapacidade prevista. Estas placas são fabricadas no local de construção emmoldes de madeira. A parede da cisterna é levantada com essas placasfinas, a partir do chão cimentado. Para evitar que a parede venha a cair,durante a construção ela é sustentada com varas até que a argamassaesteja seca. Em seguida um arame de aço galvanizado é enrolado no ladoexterno da parede e essa é rebocada. Num segundo momento, constrói-se

a cobertura com outras placas pré-moldadas em formato triangular,colocada em vigas de concreto armado, e rebocadas por fora. Geralmente,as cisternas de placa são construídas em mutirões, realizados pelapopulação local, devidamente treinada por pedreiros capacitados (MDS,2008 apud TAVARES, 2009).



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Figura 16 – Cisterna de placasFonte: (TAVARES, 2009)

8.2.2 Cisterna de alambradoDe acordo com Schistek (2005):

A cisterna de alambrado enquadra-se na tecnologia de ferro-cimento, quegarante alta resistência. Além disso, a construção possui baixo insumo demateriais e é de grande simplicidade: em uma base de concreto se colocauma tela de alambrado, de forma cilíndrica, já no tamanho da futuracisterna. Para permitir a aplicação de argamassa, a tela é envolta comsacaria do tipo usado para cebola. A aplicação de quatro camadas finas deargamassa confere a resistência necessária à parede. O teto consiste emsegmentos fabricados de forma semelhante. Esta cisterna apresentadapossui uma capacidade de armazenamento de 16 m³, porém facilmente seu

volume pode ser ampliado ou reduzido, pela simples adição ou subtraçãode alguns decímetros de tela [...] (SCHISTEK, 2005).

Figura 17 – Colocando o alambradoFonte: (SCHISTEK, 2005)



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Figura 18 – Unindo o concreto na base do alambradoFonte: (SCHISTEK, 2005)

Figura 19 – Aplicação da primeira camada de argamassaFonte: (SCHISTEK, 2005)

Figura 20 – Aplicação da primeira camada de argamassaFonte: (SCHISTEK, 2005)

8.3 Reservatórios em fibra de vidro



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“Os reservatórios, também podem ser construídos em fibra de vidro, para o armazenamentoda água da chuva, podem ser enterrados ou a nível do solo” [...] (OLIVEIRA; KUNZ;PERDOMO, 2005).

Figura 21 – Cisterna construída em fibra de vidroFonte: (OLIVEIRA; KUNZ; PERDOMO, 2005)

9 PROTEÇÃO SANITÁRIA DA CISTERNA, TRATAMENTO E USO DA ÁGUA DE CHUVA

As águas de chuva captadas diretamente de telhados de edificações, apresentama vantagem de serem de boa qualidade, daí a importância de evitar sua contaminaçãocom outras fontes (OLIVEIRA; KUNZ; PERDOMO, 2005).

Os requisitos de qualidade estão diretamente relacionados ao uso que será dado a água.

Quando a cisterna é destinada ao consumo doméstico, deverá atender aos padrões depotabilidade estabelecidos pela Portaria nº 518/2004 do Ministério da Saúde (Adaptado deTAVARES, 2009).

Qualquer técnica que venha a ser implementada para o aproveitamento de água de chuvadeve ser acompanhada de monitoramento constante das águas de chuva recolhidas atravésde ensaios que determinem suas características físicas, químicas e biológicas (Adaptado deTAVARES, 2009).

Segundo Annechini (2005 apud TAVARES, 2009) são os seguintes os outros cuidados quedevem ser tomados com relação aos reservatórios de armazenamento, visando a suamanutenção e a garantia da qualidade da água:

A cobertura do reservatório deverá ser impermeável;A entrada de água no reservatório e o extravasador devem ser protegidos por telaspara evitar a entrada de insetos e de pequenos animais no tanques;O reservatório deverá ser dotado de abertura, também chamado de visita, parainspeção e limpeza;A água deve entrar no reservatório de forma que não provoque turbulência para nãosuspender o lodo depositado no fundo do reservatório;O reservatório deve ser limpo uma vez por ano para a retirada do lodo depositada nofundo do mesmo (ANNECHINI, 2005 apud TAVARES, 2009).

Além destes cuidados, segundo Oliveira, Kunz, e Percomo (2005) recomenda-se também:

Que o telhado utilizado para coleta de água de chuva não tenha muitas árvorespróximas, para reduzir o número de folhas e evitar entupimentos das calhascoletoras e das grades ou telas para remoção deste material;



DOSSIÊ TÉCNICO


Que se tenha a separação via sedimentação de pequenas partículas que passam oaparato de grade ou peneira, isto pode ser feito passando-se a água por uma caixado tipo pré-filtro com brita em que o material sólido grosseiro irá ficar retido;A desinfecção da água para eliminar microrganismos;

Para o processo de desinfecção o agente mais utilizado é o cloro. A quantidade decloro a adicionar vai depender do tipo da solução de cloro e da qualidade da água.Que se faça a medida de cloro residual após o tratamento (deve ser > que 0,2 ppm).Isto pode ser realizado mediante a utilização de Kits adquiridos em lojasespecializadas que vendem produtos para tratamento de água de piscina(OLIVEIRA; KUNZ; PERDOMO, 2005).

10 FATORES QUE INTERFEREM NA QUALIDADE DA ÁGUA DA CHUVA

De acordo com Funasa (2005 apud TAVARES, 2009) :

A quantidade e a qualidade da água armazenada estão diretamente

relacionadas às técnicas construtivas da cisterna. Pesquisas realizadas emMinas Gerais evidenciaram que algumas cisternas apresentaram falhasdurante a construção, como trincas e vazamentos, levando em algunscasos, à perda total da água armazenada. A utilização de materiais deconstrução diferentes dos especificados, (como o emprego de areia maisgrossa, por exemplo) e, ou mão de obra não devidamente qualificada podeter ocasionado estas falhas. Outro problema detectado esta relacionado àvedação das cisternas. Algumas tampas foram construídas com materialpassível de empenamento (zinco), o que facilita a entrada de partículas epequenos animais no interior da cisterna, possibilitando contaminação daságuas armazenadas. Outros problemas, observados no processo deconstrução de uma cisterna, foram relacionados ao excesso de cimentoempregado e à falta de limpeza adequada no interior da cisterna, o que

pode comprometer a qualidade da água futuramente armazenada(FUNASA, 2005 apud TAVARES, 2009).

“A composição da água da chuva varia com a condição meteorológica (intensidade, duraçãoe tipo de chuva, regime de ventos, estação do ano, etc.), com a presença ou não devegetação e com a carga poluidora” [...] Sirkis (1999 apud TAVARES, 2009).

11 PADRÃO DE QUALIDADE PARA ÁGUA DE CHUVA ARMAZENADA EM CISTERNAS

Segundo Tavares (2009):

O principal problema que se deve enfrentar ao estudar a qualidade da água

armazenada em cisternas destinadas ao consumo humano é a ausência deuma legislação específica para este tipo de água. Uma forma de contornareste inconveniente pode ser a utilização de padrões de referência para águapotável de sistemas de abastecimento ou uso de sistemas alternativossegundo Portaria nº 518/2004 do Ministério de Saúde. Também há umconsenso sobre a aplicação da Resolução CONAMA nº 357/2005 paraáguas de mananciais destinadas ao abastecimento humano, em especialpara as águas de classe especial, que precisam apenas de desinfecçãoantes do seu consumo. A Portaria nº 518, de 25 de março de 2004 doMinistério da Saúde, rege a qualidade da água para o consumo humano eestabelece os procedimentos e responsabilidades relativos ao controle evigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão depotabilidade, e orienta quanto a outras providências (TAVARES, 2009).

[...] “Devido ao rigor da Portaria nº 518/2004 do Ministério da Saúde, foram definidosindicadores mínimos para o monitoramento da qualidade da água no meio rural. Dentreestes indicadores são citados turbidez, cor, pH, cloro livre e coliformes” (TAVARES, 2009).



DOSSIÊ TÉCNICO


O quadro 1 a seguir apresenta o padrão microbiológico de potabilidade de água conforme aPortaria nº 518/2004 do Ministério da Saúde:

Quadro 1 – Padrão microbiológico para água potável da Portaria nº 518/2004 – MSFonte: (TAVARES, 2009)

Notas:(1) Valor máximo permitido.(2) Água para consumo humano em toda e qualquer situação, incluindo fontes individuais como

poços, minas, nascentes, dentre outras, etc.(3) A detecção de Escherichia coli deverá ser preferencialmente adotada (TAVARES, 2009).

12 LEGISLAÇÃO SOBRE A ÁGUA DA CHUVA

Schvartzman e Palmier (2007 apud TAVARES, 2009) fazem uma importante reflexão sobrea legislação de água da chuva:

Segundo os autores a recente legislação sobre recursos hídricos não trataespecificamente das águas de chuva. A Lei Federal nº 9.433, de 08 de janeiro de 1997, entretanto, estabelece, no parágrafo primeiro do artigo 12º:

“Independem de outorga pelo poder público, conforme definido emregulamento: i) o uso de recursos hídricos para a satisfação dasnecessidades de pequenos núcleos populacionais, distribuídos no meio

rural; ii) as derivações, captações e lançamentos consideradosinsignificantes; e iii) as acumulações de volumes de água consideradosinsignificantes.”

Interpreta-se que, por serem captadas ou armazenadas em volumesconsiderados pouco expressivos, e destinadas a necessidades individuaisou de pequenos núcleos populacionais, as captações de água da chuvaindependem de outorga pelo Poder Público [...] (SCHVARTZMAN;PALMIER, 2007 apud TAVARES, 2009).

Conclusões e recomendações

A captação e o armazenamento da água da chuva para uso na agricultura ou uso doméstico

não é uma técnica nova. Este tipo de sistema de captação de água para abastecimento édescentralizado, pequeno e o tratamento quando necessário é simples e barato. Para osucesso da captação de água da chuva para uso domiciliar, é fundamental utilizartecnologias que apresentem construção simples, boa resistência e baixo custo.



DOSSIÊ TÉCNICO


Apresenta-se como uma boa alternativa nos casos de escassez de água para o consumohumano. Vale ressaltar que a ausência de manutenção nos sistemas de captação,armazenamento e o manejo incorreto podem comprometer a qualidade da água nosaspectos físico-químico e higiênicos. A capacitação dos usuários é necessária para fornecera devida conscientização e orientação, garantindo assim, a adequada utilização da cisternae a maximização dos benefícios dela decorrentes.

Além disso, contribui com o meio ambiente, pois, elimina o consumo de água potável ondeestá não é necessária em atividades como: descarga de sanitários, lavagem de pátios, regade jardim, como também evita enchentes e erosão devido ao fato de conter a água que seriadrenada para os corpos hídricos (rios).

Sugere-se a leitura das seguintes legislações:

Portaria nº 518, de 25 de março de 2004 do Ministério da Saúde - Estabelece osprocedimentos e responsabilidades relativos ao controle e vigilância da qualidade da água

para consumo humano e seu padrão de potabilidade, e dá outras providências. Disponívelem: <http://dtr2001.saude.gov.br/sas/PORTARIAS/Port2004/GM/GM-518.htm>. Acesso em:22 maio 2011.

Lei nº 9.433, de 8 de janeiro de 1997 do Governo Federal - Institui a Política Nacional deRecursos Hídricos, cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos,regulamenta o inciso XIX do art. 21 da Constituição Federal, e altera o art. 1º da Lei nº8.001, de 13 de março de 1990, que modificou a Lei nº 7.990, de 28 de dezembro de 1989.Disponível em: http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=370. Acesso em:22 maio 2011.

Referências

Captação e manejo da água de chuva. Saúde & Ambiente em revista, Duque de Caxias, v.2, n. 1, p. 68-76, jan-jun 2007. Disponível em:<http://www.unigranrio.br/unidades_acad/ibc/sare/v02n01/galleries/downloads/artigos/A02N01P07.pdf>. Acesso em: 16 maio 2011.

Federação dos trabalhadores e das trabalhadoras na agricultura do estado do Ceará – FETRAECE. Projeto de construção de cisternas e capacitação para convivência com osemi-árido: Projeto técnico. Fortaleza, 2008. Disponível em:<http://www.fetraece.org.br/download/Construcao_cisternas.pdf>. Acesso em: 20 maio 2011.

GNADLINGER, J.; PALMIER, L. R.; SZILASSY, E.; BRITO, L. T. Tecnologias de captação

e manejo de água de chuva para o semiárido brasileiro. [S.I.], [200-?]. Disponível em:<http://www.fnca.eu/fnca/america/docu/3607.pdf>. Acesso em: 24 maio 2011.

GRINGS, V. H.; OLIVEIRA, P. A. V. de. Cisternas para armazenagem para água dachuva. [S.I.], 2005. Disponível em:<http://www.cnpsa.embrapa.br/eventos/seminario_cisternas.pdf>. Acesso em: 16 maio 2011.

MAY, S. Estudo da viabilidade do aproveitamento de água da chuva para o consumonão potável em edificações. São Paulo, 2004. Disponível em:<http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3146/tde-02082004-122332/pt-br.php>. Acessoem: 16 maio 2011.

OLIVEIRA, P. A. V. de.; KUNZ, A.; PERDOMO, C. C. Construção de cisternas para oarmazenamento da água de chuva. Concórdia, 2005. Disponível em:<http://www.hidro.ufcg.edu.br/twiki/pub/ChuvaNet/ChuvaTrabalhosPublicados/PlanejamentoConstruoeOperaodeCisternasparaArmazenamentodaguadaChuva.pdf>. Acesso em: 16maio 2011.

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DOSSIÊ TÉCNICO

SCHISTEK, H. Uma nova tecnologia de construção de cisternas usando comoestrutura básicas tela galvanizada de alambrado. Teresina, 2005. Disponível em:<http://www.abcmac.org.br/files/simposio/5simp_harold_cisternadealambrado.pdf>. Acessoem: 22 maio 2011.

TAVARES, A. C. Aspectos físicos, químicos e microbiológicos da água armazenadaem cisternas de comunidades rurais do semiárido paraibano. Campina Grande, 2009.Disponível: < http://www.prodema.ufpb.br/arquivos/dissertacoes/adriana_tavares.pdf>.Acesso em: 16 maio 2011.

Nome do técnico responsável

Mônica Belo Nunes – Gestora Ambiental

Nome da Instituição respondente

Rede de Tecnologia e Inovação do Rio de Janeiro – REDETECData de finalização

11 jul. 2011

http://www.abcmac.org.br/files/simposio/5simp_harold_cisternadealambrado.pdf

http://www.prodema.ufpb.br/arquivos/dissertacoes/adriana_tavares.pdf



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dimensoes filtro

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