livro agua de chuva-tomaz

Aproveitamento de gua de chuva em reas urbanas para fins no potveis Capitulo 0- Introduo

Engenheiro Plnio Tomaz 23 de fevereiro 2009 [email protected]

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Captulo 0

Introduo



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APROVEITAMENTO DE AGUA DE CHUVA EM AREAS URBANAS PARA FINS NO POTAVEIS

Fortaleza dos Templrios.

Cidade de Tomar, Portugal. Abastecimento de gua por captao de gua de chuva



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Sede prudente como as serpentes e simples como as pombas.

Matheus, 10:16

Titulo: Aproveitamento de gua de chuva em reas urbanas para fins no potveis Livro em A4, Word, Arial 10, 278p. fevereiro de 2009 Editor: Plnio Tomaz Autor: Plnio Tomaz Composio e diagramao: Plnio Tomaz ISBN: 85-87678-23-X



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ndice Geral

Captulos Titulo 0 Introduo 1 Conceito de aproveitamento de gua de chuva 2 Qualidade da gua de chuva 3 Previso de consumo de gua 4 Dimensionamento de calhas e condutores 5 Coeficiente de runoff 6 Dispositivos usados em reservatrios 7 Reservatrio de autolimpeza 8 Custos dos reservatrios 9 Dimensionamento do reservatrio pelo mtodo de Rippl 10 Mtodo Monte Carlo 11 Anlise de simulao do reservatrio 12 Precipitao nas capitais 13 Clima, temperatura e precipitaes mdias 14 Relao beneficio/custo 15 Filtros lentos de areia 16 Desinfeco 17 Osmose reversa 18 Grades, telas, peneiras e filtros 19 First flush 20 Automatizao 21 Noes de hidrologia 22 Mtodos de avaliao de custos 23 Bibliografia e livros recomendados

Apndice A Lei de Curitiba do ano de 2003 Apndice B Lei de So Paulo do ano de 2005 Apndice C Lei de Braslia (Distrito Federal)



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PREFCIO

A falta de gua um dos graves problemas mundiais que pode afetar a sobrevivncia dos seres

humanos. O uso desordenado, o desperdcio e o crescimento da demanda so fatores que contribuem para

intensificar a escassez de gua potvel no planeta.

O Brasil apresenta uma das maiores bacias hdricas do mundo. No entanto, a severa escassez de gua

potvel em diversas regies tem sido provocada pelo desequilbrio entre a distribuio demogrfica, industrial

e agrcola e a concentrao de gua.

A conscientizao da importncia da economia de gua um dos primeiros passos para atenuar o

problema e, juntamente com o incentivo do governo, levar a mudanas de hbitos da populao para o uso

racional da gua.

O aproveitamento de gua de chuva para consumo no potvel um sistema utilizado em vrios pases

h anos. Essa tecnologia vem crescendo e dando nfase conservao de gua. Alm de proporcionar

economia de gua potvel, contribui para a preveno de enchentes causadas por chuvas torrenciais em

grandes cidades, onde a superfcie tornou-se impermevel, impedindo a infiltrao da gua.

A presente obra Aproveitamento de gua de chuva escrita pelo Prof. Plnio Tomaz servir de ponto de

referncia e auxlio no desenvolvimento de projetos de sistema de aproveitamento de gua de chuva. Pela

fluncia que tem ao tratar do assunto e riqueza de dados apresentados notvel o grande conhecimento do

autor sobre o tema. Os captulos 9 e 10 dedicados ao dimensionamento do reservatrio de gua de chuva so

de extrema relevncia, uma vez que o volume do reservatrio o ponto mais frgil do sistema podendo

inviabiliz-lo economicamente se mal dimensionado.

O professor, colega e amigo Plnio Tomaz tem se dedicado a pesquisas referentes gua, sendo o

autor de diversas publicaes, entre elas os livros Conservao da gua, Previso de Consumo de gua, e

Economia de gua que, juntamente com a presente obra, cristalizam-se em um vasto conhecimento de

referncia.

Uma tecnologia nova para criar raiz e ser bem desenvolvida deve conter embasamento e conhecimento

cientfico e emprico. Assim sendo, a publicao desta obra servir para auxiliar engenheiros, arquitetos,

tcnicos, especialistas e estudiosos a aprofundarem seus conhecimentos sobre essa tecnologia a ser

implantada no Brasil.

So Paulo, maro de 2003

Simone May



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COMUNICAAO COM O AUTOR Engenheiro Plnio Tomaz

e-mail: [email protected]



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Apresentao

No livro Conservao da gua lanado em 1999 escrevemos um captulo referente a gua de chuva. Vrios amigos e estudantes sugeriram que eu o ampliasse e da nasceu este livro.

Temos conhecimentos de um nmero enorme de engenheiros por toda a parte do Brasil que esto se dedicando ao assunto da captao da gua de chuva. Inmeras dissertaes de mestrados e teses de doutoramento esto sendo feitas, o que mostra o interesse pelo assunto.

Existe reservatrios escavadas h 3600 aC e a pedra moabita com gravaes onde se exige que as casas tenham captao de gua de chuva, isto h 850 aC.

Portanto, no h inventor do assunto. Esclarecemos ainda que no que se refere a gua de chuva h dois assuntos pertinentes. Um a

captao nas casas para se evitar enchentes e outra a captao para o uso da gua de chuva. O dimensionamento de cada reservatrio completamente diferente um do outro. No fazer confuso.

Para a captao da gua de chuva para evitar enchentes o reservatrio tem que ficar vazio para a prxima chuva, enquanto que para a captao da gua de chuva para aproveitamento o reservatrio tem sempre que ficar com um pouco de gua para uso.

A gua de chuva no deve ser usada para fins potveis, principalmente em reas metropolitanas ou industriais. Todo o estudo considerado que a gua de chuva deve ser usada para fins no potveis.

Um grande problema para o aproveitamento da gua de chuva que no Brasil as empresas concessionrias de gua e esgotos no incentivam o seu uso, mesmo assim existe varias cidades no mundo que ajudam de diversas maneiras a quem usar gua de chuva. O importante manter o sentido holstico da conservao da gua.

A economia de gua que se pode conseguir usando gua de chuva e gua servida de 30% conforme pesquisas feitas no Japo por Yamagata et al conforme IWA, p. 27 agosto 2002.

O Ministrio do Meio Ambiente da Alemanha prev o uso nas regies densas da Europa de 15% de gua de chuva (IWA, p.6 fevereiro 2000).

Nesta terceira edio acrescentamos informaes sobre filtros lentos de areia cuja utilidade a melhoria da qualidade da gua pluvial.

Agradeo a Deus, o Grande Arquiteto do Universo, a oportunidade em contribuir para o aumento do conhecimento sobre o assunto.

Guarulhos, maro de 2006

Plnio Tomaz Engenheiro civil

Aproveitamento de gua de chuva em reas urbanas para fins no potveis Capitulo 1- Conceito de aproveitamento de gua de chuva

Engenheiro Plnio Tomaz 3 de janeiro 2008 [email protected]

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Captulo 1

Conceito de aproveitamento de gua de chuva



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Captulo 1-Conceito de aproveitamento de gua de chuva

Seo Titulo Pgina

1.1 Objetivo 1.2 gua doce no mundo 1.3 gua de chuva para fins urbanos 1.4 Aproveitamento de gua de chuva na histria 1.5 Normas para aproveitamento de gua de chuva 1.6 Componentes principais para captao da gua de chuva

1.6.1 rea de captao 1.6.2 Calhas e condutores 1.6.3 By pass 1.6.4 Peneira 1.6.5 Reservatrio (reservatrio) 1.6.6 Extravasor 1.7 Desenvolvimento sustentvel 1.8 Reservatrios para aproveitamento de gua de chuva e

enchentes

1.9 Mtodo Prtico 1.10 Cdigo de guas



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Capitulo 1- Conceito de aproveitamento de gua de chuva

1.1 Objetivo A American Water Works Association - AWWA em 31 de janeiro de 1993, definiu a conservao da gua como a prtica, tecnologias e incentivos que aperfeioam a eficincia do uso da gua.

Um programa de conservao da gua constitui-se de medidas e incentivos. Medidas so as tecnologias e mudanas de comportamento, chamada de prticas, que resultam no

uso mais eficiente da gua. Incentivos de conservao da gua so a educao pblica, as campanhas, a estrutura tarifrias, os

regulamentos que motivam o consumidor a adotar as medidas especficas (Amy Vickers, 2001). A AWWA, 1993 encoraja os servios de gua a considerar o lado do suprimento e o lado da

demanda. o que se chama de Planejamento Integrado de Recursos (IRP). Como exemplo, o uso de uma bacia sanitria para 6 litros/descarga, trata-se de uma medida de

tecnologia e a mudana de comportamento para que o usurio da bacia sanitria no jogue lixo na mesma, uma medida prtica.

Os incentivos na conservao da gua so as informaes nos jornais, rdios, televises, panfletos, workshops, etc, mostrando como economizar gua.

Uma tarifa crescente incentiva a conservao da gua, um pagamento de uma parte do custo de uma bacia sanitria (rebate em ingls) incentivo para o uso de nova tecnologia, como a bacia sanitria com 6 litros/descarga.

Os regulamentos de instalaes prediais, cdigos, leis so incentivos para que se pratique a conservao da gua.

O aumento da eficincia do uso da gua ir liberar os suprimentos de gua para outros usos, tais como o crescimento da populao, o estabelecimento de novas indstrias e a melhora do meio ambiente.

A conservao da gua est sendo feita na Amrica do Norte, Europa e Japo. As principais medidas so o uso de bacias sanitrias de baixo consumo, isto , 6 litros por descarga; torneiras e chuveiros mais eficientes quanto a economia da gua; diminuio das perdas de gua nos sistemas pblicos de maneira que o tolervel seja menor que 10%; reciclagem; reuso da gua e informaes pblicas.

Porm, existem outras tecnologias no convencionais, tais como o reaproveitamento de guas servidas residenciais (grey water), muito em uso na Califrnia, e a captao de gua de chuva. O objetivo do presente trabalho apresentar a vantagem do aproveitamento de gua de chuva para usos no-potveis em reas urbanizadas, para prdios comerciais, industriais e residenciais, citando, como exemplo, dados que so vlidos na Regio Metropolitana de So Paulo (RMSP).

A superfcie para captao de gua de chuva considerada so os telhados, os quais j esto prontos. s vezes sero necessrias a colocao de calhas, condutores verticais e coletores horizontais, a construo do reservatrio de autolimpeza e do reservatrio de acumulao da gua de chuva, que poder ser apoiado sobre o solo ou enterrado. Em se tratando de reas urbanas, supomos que o reservatrio ser enterrado.

No se deve esquecer, que a captao de gua de chuva poder, ser feita atravs de superfcie impermeabilizada sobre o solo.

No presente trabalho, o pressuposto o aproveitamento de gua de chuva atravs de telhados: cermico, fibrocimento, chapa galvanizada, piso cimentado ou ladrilhado e outros tipos de cobertura. Estima-se a economia de 30% (trinta por cento) da gua pblica quando se utiliza gua de chuva.

Estimativas feitas em 1999 pelo International Environmmental Technology Centre (IETC) das Naes Unidas, concluram que no ano 2010 a populao da Alemanha e dos Estados Unidos aceitaro 45% e 42% de gua de chuva e 20% e 21% respectivamente de grey water (gua servida).

No Texas a cidade de Austin que tem mdia pluviomtrica anual de 810mm fornece US$ 500 a quem instalar sistema de captao de gua de chuva. O valor de US$ 500 corresponde a US$ 40/m3 da capacidade de armazenamento do reservatrio. Assim uma reservatrio com 16m3 o valor ofertado pela cidade de Austin de US$ 500 que um pouco menor que 16m3 x US$ 40/m3 = US$ 640. Ainda no Texas a cidade de San Antonio fornece US$ 200 para quem economizar 1.230m3 de gua da rede pblica usando gua de chuva, durante o perodo de 10anos.

No Texas as casas com rea de captao de 185m2 a 277m2 so comuns e se usam reservatrios de fibra de vidro com 38m3 de capacidade. O custo do reservatrio de fibra de vidro de US$ 260/m3 de gua reservada no reservatrio. Incluindo os filtros, o custo total do reservatrio variar de US$ 260/m3 a US$ 330/m3.

A cidade de Sumida que fica na rea metropolitana de Tquio no Japo, tem precipitao mdia anual de 1400mm e mesmo assim aproveitada a gua de chuva devido a segurana no abastecimento de gua em caso de emergncia.



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Conforme Conferncia Internacional de Captao de gua de Chuva realizada no Brasil em 1999, foram construdos no nordeste brasileiro de 1997 a 1999 cerca de 20mil novos reservatrios.

Em Bangalore na ndia com precipitao mdia anual de 970mm, uma captao com rea de 100m2 pode-se obter de gua de chuva 78,6m3/ano usando coeficiente de runoff C=0,8.

Pesquisas feitas em 1994 mostraram que 13% das casas na Austrlia usam cisternas como fonte de abastecimento de gua para beber.

Na Austrlia foi traado o objetivo na Gold Coast para que as residncias economizem 25% da gua do servio pblico usando gua de chuva. O custo estimado para aproveitamento de gua de chuva e da grey water de US$ 6.000 com despesas anuais de US$ 215.

1.2 gua doce no mundo

No mundo 97,5% da gua salgada. A gua doce somente corresponde aos 2,5% restantes. Porm 68,9% da gua doce esto congelados nas calotas polares do rtico, Antrtida e nas regies montanhosas.

A gua subterrnea compreende 29,9% do volume total de gua doce do planeta. Somente 0,266% da gua doce representa toda a gua dos lagos, rios e reservatrios (significa 0,007% do total de gua doce e salgada existente no planeta).

O restante da gua doce est na biomassa e na atmosfera sob a forma de vapor. Conforme o livro Modelos para Gerenciamento de Recursos Hdricos de Flavio Terra Barth de 1987, o

Brasil est dividido em cinco regies: Norte, Nordeste, Sudeste, Centro-Oeste e Sul. A Amrica do Sul corresponde a 23,1% da vazo mdia do mundo, sendo somente superada pela

sia com 31,6 % conforme Tabela (1.1).



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Tabela 1.1- Produo hdrica do mundo por regio

Regies do Mundo Vazo mdia (m3/s)

Porcentagem (%)

sia 458.000 31,6 Amrica do Sul 334.000 23,1 Amrica do Norte 260.000 18,0 frica 145.000 10,0 Europa 102.000 7,0 Antrtida 73.000 5,0 Oceania 65.000 4,5 Austrlia e Tasmnia 11.000 0,8

Total 1.448.000 100,0% A produo hdrica terrestre do mundo, por regio, em metro cbico por segundo e em porcentagem

est na Tabela (1.2). Na Amrica do Sul, o Brasil apresenta vazo mdia de 177.900 m3/s (53%) enquanto toda a Amrica

do Sul apresenta vazo mdia de 334.000 m3/s. Em relao ao mundo, o Brasil tem 12% da produo hdrica de superfcie.

Tabela 1.2- Produo hdrica de superfcie da Amrica do Sul

Amrica do sul Vazo mdia (m3/s)

Porcentagem (%)

Brasil 177.900 53 Outros pases 156.100 47 Total 334.000 100%

A disponibilidade hdrica do Brasil, por regies, em quilmetros cbicos e em porcentagem est na Tabela (1.3).



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Tabela 1.3- Disponibilidade hdrica no Brasil por regies

Segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica - IBGE, a rea em km2 e a populao do

Brasil, no ano 1999 est na Tabela (1.4).

Regies do Brasil Vazo (km3/ano)

Porcentagem (%)

Norte 3.845,5 68,5 Nordeste 186,2 3,3 Sudeste 334,2 6,0 Sul 365,4 6,5 Centro-Oeste 878,7 15,7 Total 5.610,0 100,0%



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Tabela 1.4- Regies do Brasil com reas em km2 e populao Regies do

Brasil rea (km2)

Populao 1999

Porcentagem da populao

(%) Norte 3.869.637 12.133.705 7,40 Nordeste 1.561.177 46.289.042 28,23 Sudeste 927.286 69.858.115 42,61 Sul 577.214 24.445.950 14,91 Centro oeste 1.612.077 11.220.742 6,85 Total 8.547.403 163.947.554 100,00%

Devemos observar, no quadro acima, que a regio Norte tem 68,5% da gua de todo o Brasil, embora a populao seja relativamente pequena 7,40% da populao do pas.

H, portanto, um desequilbrio entre oferta e necessidade. Observe-se, tambm, que a regio Sudeste possui maior populao e o problema acentuado pela poluio dos rios, em conseqncia da atividade industrial, utilizao dos insumos agrcolas, poluentes e despejos urbanos.

A gua um recurso finito e praticamente constante neste ltimos 500milhes de anos. previsto para o sculo XXI, a falta de gua para 1/3 da populao mundial. Segundo o Ministrio do

Meio Ambiente, 72% das internaes hospitalares no Brasil so decorrentes de problemas relacionados gua.

pertinente, ainda, citar as palavras de Makoto Murase, presidente da Conferncia Internacional sobre Aproveitamento de guas de Chuvas: estima-se que, pelo meio do sculo XXI, 60% da populao estaro concentradas nas reas urbanas, principalmente na sia, frica e Amrica Latina, e aparecero os problemas de secas e enchentes.

Uma nova cultura sobre a gua de chuva dever ser desenvolvida, para uma vida mais harmoniosa. Como se sabe, no Brasil, nas regies Sudeste e Sul, a urbanizao j passou dos 60% (em alguns casos est prxima dos 90%).

Nas regies Norte e Nordeste, ainda oscila perto de 50%. Por suas caractersticas climticas, com o predomnio dos climas equatorial e tropical, o Brasil recebe um significativo volume de chuva por ano, que varia de 3.000mm na Amaznia e 1.300mm no centro do pas.

No serto nordestino este ndice varia entre 250mm/ano a 600mm/ano.



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1.3 gua de chuva para fins urbanos

importante ressaltar que o modelo de aproveitamento de gua de chuva, aqui considerado, voltado para microbacias de telhados de reas residenciais, comerciais e industriais.

Pases industrializados, como o Japo e a Alemanha, esto seriamente empenhados no aproveitamento de gua de chuva para fins no- potveis.

Outros pases, como os Estados Unidos, Austrlia e Singapura, tambm esto desenvolvendo pesquisas na rea do aproveitamento de gua de chuva.

Para exemplificar veja-se na Figura (1.1) esquema de aproveitamento de gua de chuva para fins no-potveis, em uma residncia que possui gua encanada. Teremos no futuro um sistema dual de distribuio de gua fria, sendo um para gua potvel e outro para gua no potvel. O sistema de distribuio de gua no potvel ser destinado principalmente a descargas de bacias sanitrias.



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Figura 1.1-Aproveitamento de gua de chuva e gua do servio pblico (sistema dual de gua fria: gua potvel e gua no potvel. Fonte: Conservao da gua, Tomaz, 1999

Segundo Dacach (1984) guas negras (black water) so definidas como aquelas que contm excretas

humanas, oriundas das bacias sanitrias e guas servidas (graywater ou greywater) como aquelas resultantes do asseio corporal, da lavagem de pisos e de roupas.

No Japo, na cidade de Kitakyushu, em 1995, foi construdo um edifcio com 14 pavimentos prevendo-se a utilizao de gua de chuva e, para isso, havendo um reservatrio enterrado com 1 milho de litros.

Neste prdio, as guas servidas, isto , as guas de pias, torneiras, mquina de lavar roupa, com exceo das guas da bacia sanitria e da pia da cozinha, so tambm reaproveitadas e juntadas gua de chuva. Todas as bacias sanitrias possuem alimentao com gua no-potvel de chuva e servida. Esto em construo mais de 30 prdios com as caractersticas citadas.

Lembremos que a energia solar tambm aproveitada e utilizada para aquecimento central do prdio. O edifcio possui, tambm, o aproveitamento de energia elica para iluminao dos corredores. Estes so os chamados prdios do futuro, que iro conviver amigavelmente (environment friendly apartment) com o meio ambiente. Esta a nova onda do futuro. Nos Estados Unidos, tais prdios so chamados green buildings (edifcios verdes).

Gibraltar tem 10% de seu consumo relativo a guas de chuvas, que so captadas nas encostas impermeabilizadas das montanhas.

A Repblica de Singapura, com 2,7 milhes de habitantes, rea de 620 km2 e chuva anual mdia de 2.370 mm, est tomando vrias medidas para conservao da gua. Procurando substituir a gua potvel por gua no-potvel, quer seja a gua de chuva ou gua do mar para fins comerciais e industriais. A gua de chuva usada pelas indstrias, na descarga de bacias sanitrias e em irrigao de jardins.

H 56 indstrias que utilizam 867.000 m3 por ms de gua industrial, somente empregando gua de chuva. Da gua do mar, as indstrias retiram 11,1 milhes de metros cbicos por dia, somente para uso de gua de resfriamento (Urban Water Resources Management, United Nations, 1993).

Em 1995, em Guarulhos, tive oportunidade de verificar as instalaes de uma indstria de tingimento de tecido, que aproveita gua de chuva, atravs de um telhado com 1.500 m2 e de um reservatrio subterrneo de 370 m3. A indstria tambm utilizava da gua do servio pblico municipal, bem como possui um poo tubular profundo (ou poo artesiano) e reaproveitava 60% da gua de processo com o emprego de sete reservatrios apoiados com 15 m3 cada.

Caixa de

Sistema de distribuio de gua fria no

potvel

Sistema de distribuio de gua fria potvel



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1.4 Aproveitamento de gua de chuva na histria

Uma das inscries mais antigas do mundo a conhecida Pedra Moabita, encontrada no Oriente Mdio, datada de 850 a.C. Nela, o rei Mesha dos Moabitas, sugere que seja feita uma reservatrio em cada casa para aproveitamento da gua de chuva.

No palcio de Knossos na ilha de Creta a aproximadamente 2000 aC era aproveitada a gua de chuva para descarga em bacias sanitrias (p. 100 The Rainwater Technology Handbook, 2001, Alemanha).

Nesta regio, so inmeras as reservatrios escavadas em rochas anteriores a 3000 a.C., que aproveitavam a gua de chuva para consumo humano.

A famosa fortaleza de Masada, em Israel, tem dez reservatrios cavados nas rochas com capacidade total de 40 milhes de litros.

Na Pennsula de Iucat, no Mxico, existem reservatrios que datam de antes da chegada de Cristvo Colombo Amrica, e que esto ainda em uso.

Anaya-Garduo (2001) salientou o uso de gua de chuva usado pelos Incas, Maias e Astecas. H 2750 aC na Mesopotmia se utilizavam de gua de chuva. Foi descoberto em 1885 em

Monturque, Roma, doze reservatrios subterrneas com entrada superior. Cada unidade tinha largura de 3,08m, comprimento de 6,65m e altura de 4,83m que perfaziam 98,93m3 cada perfazendo o volume total de 1.187m3 e que era usado para abastecimento pblico.

A Environmental Protection Agency (EPA) Servio de Proteo Ambiental, aponta, nos Estados Unidos, a existncia de mais de 200 mil reservatrios para aproveitamento de gua de chuva. O volume das reservatrios na Jordnia varia entre 35 mil litros e 200 mil litros. Em Jerusalm, existe reservatrio com 2,7 milhes de litros.

Na Califrnia, so oferecidos financiamentos para a construo de captao de gua de chuva, o mesmo acontecendo na Alemanha e Japo.

Em Hamburgo, na Alemanha, concedido gratuitamente cerca de US$ 1.500,00 a US$ 2.000,00 a quem aproveitar a gua de chuva, que tambm servir para conter picos de enchentes.

Hamburgo foi o primeiro estado alemo a instalar sistemas de aproveitamento de guas de chuva iniciando em 1988, havendo at o ano 2000 aproximadamente 1500 sistemas privados de coleta de gua de chuva funcionando durante sete anos (The Rainwater Technology Handbook, 2001, Alemanha).

Na Alemanha o aproveitamento da gua de chuva destinada a irrigao (jardins), descarga de bacias sanitrias, mquinas de lavar roupa e uso comercial e industrial e vem sendo feito desde o ano de 1980. Sempre a gua de chuva usada para fins no potveis.

Embora no momento ainda no est sendo feito, acredita-se que no futuro o aproveitamento de gua de chuva seja feito pelas companhias de gua potvel e por companhias privadas, para abastecimento de hotis, complexos de apartamentos (p. 102 The Rainwater Technology Handbook, 2001, Alemanha).

A grande fortaleza e convento dos Templrios localizada na cidade de Tomar, Portugal que teve inicio de construo em 1 de maro de 1160, existe dois reservatrios para aproveitamento de gua de chuva, sendo um com 215m3 e outro com 145m3.

1.5 Normas para aproveitamento de gua de chuva

Existe norma da ABNT NBR 15.527/2007 publicado em agosto de 2007 e vlida a partir de setembro de 2007 para aproveitamento de gua de chuva de telhados em reas urbanas e para fins no potveis sendo prevista a prxima reviso em 2012.

H Associaes Internacionais para Aproveitamento de guas de Chuvas, com congressos a cada dois anos desde junho de 1982 (International Raiwater Catchment Systems Association- IRCSA).

Em 1984 a conferncia foi feita na Ilhas Virgens no Caribe. Em 1987 na Tailndia; em 1989 nas Filipinas; em1991 em Taiwan; no Qunia foi feita em 1993; China 1995; Ir 1995; Brasil em 1999 e a ltima foi realizada na Alemanha em setembro de 2001.

O Cdigo Sanitrio do Estado de So Paulo (Decreto 12.342, de 27/9/78) diz seguinte:

Artigo 12 - No ser permitida: III- a interconexo de tubulaes ligadas diretamente a sistemas pblicos com tubulaes que contenham

gua proveniente de outras fontes de abastecimento Artigo 19- expressamente proibida a introduo direta ou indireta de guas pluviais ou resultantes de drenagem nos ramais prediais de esgotos.

O artigo 12, item III, ressalta que o sistema no-potvel resultante das guas pluviais no deve ser

misturado ao sistema de gua potvel, o que bvio.



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O artigo 19 diz, somente, que no se pode introduzir guas pluviais nas redes de esgotos. O aproveitamento de parte das guas pluviais em gua no-potvel, no impede o lanamento nos esgotos sanitrios, e a concessionria dos servios de gua e esgoto passar cobrar a estimativa do novo volume de esgoto que lanado no coletor.

importante salientar, tambm, que o uso de guas pluviais para gua no-potvel evita que seja desperdiada uma gua pura e tratada na limpeza de jardins, gramados, descargas de banheiros e outras aplicaes industriais, que no necessitam de gua potvel.

Quando a gua pluvial usada em substituio gua potvel, os esgotos resultantes so classificados como esgotos sanitrios podendo, portanto, ser lanados nas redes de esgotos pblicas.

Na Alemanha temos o projeto de norma DIN 1989 destinado a utilizao de gua de chuva. (p.117 The Rainwater Technology Handbook, 2001, Alemanha).

Em janeiro de 2003 tornou-se lei na Alemanha a Diretriz Europeia 98/83/EG do Concil for de Quality of Water for Human Consumation (Koenig, 2003). O interessante nesta lei que no h restrio para o uso da gua de chuva em residncias, bacias sanitrias,irrigao de jardim, lavagem de roupas ou limpeza em geral.

Em algumas cidades da Alemanha os usurios de guas pluviais devem comunicar ao servio de gua municipal a quantidade estimada de gua de chuva que est usando e os fins a que se destina: irrigao de jardins, descarga de bacias sanitrias, mquinas de lavar roupa ou uso comercial ou industrial. Poder ser cobrada a tarifa de esgoto sanitrio ou no.

Pesquisas feitas no Japo mostraram que com o uso da gua reciclada (gua de chuva ou gua servida) para fins no potveis, conseguiu-se reduzir o consumo de 30% da gua potvel. Yamagata et al, 2002 cita que o consumo de gua no potvel em um edifcio de aproximadamente de 30% (trinta por cento). O regulamento do governo metropolitano de Tokyo de 1984 obriga que todo prdio com rea construda >30.000m2 (trinta mil) ou quando o prdio use mais de 100m3/dia de gua no potvel, que seja feita reciclagem da gua de chuva e da gua servida.

A fim de evitar enchentes o regulamento da rea metropolitana de Tokyo do ano de 1993, obriga a instalao de reservatrio de deteno (piscino) para evitar enchentes em reas de terreno >10.000m2 ou quando o edifcio tenha mais que 3.000m2 de rea construda.

No Brasil em reas urbanas de modo geral os primeiros 10m3 de gua fornecido pelo servio publico subsidiado, ficando o custo muito barato para o consumidor e deixando de lado a alternativa do uso da gua de chuva. Em lugares onde no existe rede pblica vivel o uso da gua de chuva. At o presente momento, o uso da gua de chuva em reas urbanas vivel para consumo comercial e industrial ou em grandes prdios de apartamentos.

Na Frana em 19 de novembro de 2006 foi aprovada uma emenda nmero 169 que autoriza o uso da gua de chuva para fins no potveis. A justificativa foi o uso das guas de chuvas pelos Alemes, Austracos e Suos bem como os paises do Benelux (Blgica, paises baixos e Luxemburgo). 1.6 Componentes principais para captao de gua de chuva

Os componentes principais para captao de gua de chuva so os seguintes:

1.6.1 rea de captao Geralmente so os telhados das casas ou indstrias. Podem ser telhas cermicas, telhas de fibrocimento,

telhas de zinco, telhas ferro galvanizado, telhas de concreto armado, telhas de plsticos, telhado plano revestido com asfalto, etc.

O telhado pode estar inclinado, pouco inclinado ou plano.

1.6.2 Calhas, condutores Para captao da gua de chuva so necessrias calhas e coletores de guas pluviais que podem ser

de PVC ou metlicos.

1.6.3 By Pass A primeira chuva que contm muita sujeira dos telhados pode ser removida manualmente com uso de

tubulaes que podem ser desviadas do reservatrio ou automaticamente atravs de dispositivos de autolimpeza em que o homem no precisa fazer nenhuma operao.



1-12

1.6.4 Peneira

Para remover materiais em suspenso usam-se peneiras com tela de 0,2mm a 1,0mm (p. 91 The Rainwater Technology Handbook, 2001, Alemanha).

1.6.5 Reservatrio

Podem estar apoiado, enterrado ou elevado. Podem ser de concreto armado, alvenaria de tijolos comuns, alvenaria de bloco armado, plsticos, polister, etc

Pesquisa feita em Hamburg, Alemanha em 346 propriedades que possuam a coleta de guas pluviais, mostrou que 94% estavam satisfeitos com o aproveitamento da gua de chuva e a recomendava o uso a outras pessoas.

Informaram tambm muitos vazamentos em reservatrios elaboradas em anis pr-fabricados concreto armado e em filtros que requeriam manuteno excessiva (p. 100 The Rainwater Technology Handbook, 2001, Alemanha).

1.6.6 Extravasor

Dever ser instalado no reservatrio um extravasor (ladro). O extravasor dever possuir dispositivo para evitar a entrada de pequenos animais.

1.7 Desenvolvimento sustentvel

O desenvolvimento sustentvel dos recursos hdricos foi definido pelo American Society of Civil Engineer (ASCE) em 1998 como aqueles recursos projetados e gerenciado para contribuir com os objetivos totais da sociedade, agora e no futuro, devendo manter o meio ambiente e a integridade ecolgica e hidrolgica.

Outros autores como Butler e Parkinson, 1997 citados por Leonard T. Wright e James P. Heaney no livro Stormwater collection systems desigh handbook orientado por Larry W. Mays em 2001, identificam quatro objetivos para promover a sustentabilidade do sistema moderno urbano de drenagem:

1) manter a sade publica e proteo contra enchentes; 2) evitar a poluio local e distante; 3) minimizar o uso dos recursos hdricos e 4) ser opervel e adaptvel. a longo prazo. Bech et al (1994) no mesmo livro, define que o ideal da sustentabilidade no sistema de drenagem

compensar as distores introduzidas no ciclo hidrolgico pelas atividades da cidade. A chave da sustentabilidade de um sistema de drenagem reconhecer o valor de todos os

componentes do balano hdrico (Wright e Heaney, 2001). Para o balano hdrico mensal pode ser usado o Mtodo de Thornthwaite, por exemplo.

Wright e Heaney, 2001 sugerem quatro etapas para o desenvolvimento sustentvel dos recursos hdricos:

1) Estimar a longo prazo o balano hdrico, incluindo o uso da gua interno, externo, necessidades de irrigao, precipitao, evaporao, infiltrao, escoamento superficial (runoff), esgotos produzidos, etc.

2) Avaliar os cenrios futuros do uso do solo e as necessidades regionais visando o controle de enchentes e os objetivos da qualidade da gua.

3) Identificar o controle na fonte para cada tipo de solo. 4) Integrar as medidas de controle na fonte com a macrodrenagem e a macrodrenagem. Vamos salientar que no balano hdrico sempre considerado o uso da gua de chuva e da gua

servida (gray water). Para a regio metropolitana de So Paulo, o uso da gua de chuva, da gua servida e do esgoto sanitrio

tratado, poderia fazer com que diminusse a quantidade de gua importada do sistema Cantareira, pois, 55% da gua consumida na Regio Metropolitana de So Paulo vem de outras bacias, isto , so importadas. 1.8 Reservatrios para aproveitamento de gua de chuva e enchentes

Parece ser uma idia razovel a execuo simultnea de dois reservatrios, sendo um para o aproveitamento de gua de chuva e outro para controle de enchentes (piscininha). Nem sempre isto possvel, pois as piscininhas captam toda a gua que cai no imvel, ou seja telhado, piso etc enquanto que para a gua de chuva, devido a necessidade de preservar a qualidade da gua da chuva, sempre captado a gua do telhado. De modo geral, a localizao das mesmas esto em lugares separados e a qualidade requerida so diferentes.



1-13

Somente em casos onde praticamente s existe rea de telhado, os reservatrios de aproveitamento de gua de chuva e para controle de enchente podem ser feitos juntos. 1.9 Cdigo de guas O cdigo de guas est no decreto 24.643/1934 e no que se refere a guas pluviais diz:

Artigo 102- Consideram-se guas pluviais as que procedem imediatamente das chuvas. Artigo 103- As guas pluviais pertencem ao dono do prdio onde carem diretamente, podendo o

mesmo dispor delas vontade, salvo existindo direito em contrrio. Pargrafo nico: ao dono do prdio, porm no permitido: I- desperdiar essas guas em prejuzo dos outros prdios que delas se possam aproveitar,

sob pena de indenizao aos proprietrios dos mesmos; II- desviar essas guas do seu curso natural para lhes dar outro, sem consentimento expresso

dos donos dos prdios que iro recebe-las. Artigo 104- Transpondo o limite do prdio em que carem, abandonadas pelo proprietrio do mesmo, as guas pluviais, no que lhes for aplicvel, ficam sujeitas as regras ditadas para as guas comuns e para as guas pblicas. Artigo 106- imprescritvel o direito de uso das guas. Artigo 107- So de domnio pblico de uso comum as guas pluviais que carem em lugares ou terrenos pblicos de uso comum. Artigo 108- A todos licito apanhar estas guas. Pargrafo nico: no se podero, porm, construir nestes lugares ou terrenos, reservatrios para o aproveitamento das mesmas guas sem licena da administrao.

O comentrio de Silva e Pruski, 2000 o seguinte: se as guas de chuvas carem em um terreno privado, ao seu proprietrio inicialmente pertencero. Se carem em terrenos ou lugares pblicos, todos podero ir apanhar as guas pluviais (Silva e Pruski, 2000).

Ainda conforme Silva e Pruski, 2000 a lei 9433/97 no modificou as sbias regras de 1934. Essas regras estimulam os proprietrios privados a captar as guas das chuvas para as suas necessidades bsicas.

Aproveitamento de gua de chuva em reas urbanas para fins no potveis Capitulo 2- Qualidade da gua da chuva


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2-1

Captulo 2

Qualidade da gua de chuva Hidrologia , em um sentido amplo, a cincia que se relaciona com a gua. Como ela se relaciona com a ocorrncia primaria da gua na Terra, considerada uma cincia natural.

prof dr. Ruben Lalaina Porto, EPUSP, 1988



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ndice Captulo 2- Qualidade da gua de chuva

Seo Titulo

2.1 Introduo 2.2 gua de chuva para lavagem de roupa 2.3 Coliformes totais e fecais (E. coli) 2.4 Cross connection 2.5 Uso da gua de chuva e higiene 2.6 Qualidade da gua de chuva antes de atingir o solo 2.7 Qualidade da gua de chuva aps escorrer sobre superfcie

impermeabilizada 2.8 Qualidade da gua de chuva dentro do reservatrio 2.9 Sedimentos 2.10 Peneira 2.11 Reservatrio 2.12 Qualidade da gua de chuva no ponto de uso (point of use) 2.13 Etapas da melhoria da qualidade da gua de chuva 2.14 Clorao 2.15 Uso da gua de chuva como gua potvel

2.16 Portaria 518/2004

2.17 pH 2.18 Cor 2.19 Escola Politcnica da Universidade de So Paulo

2.20 Crypstosporidium e Giardia 2.12 Melhoria da qualidade das guas de chuvas



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Captulo 2- Qualidade da gua de chuva 2.1 Introduo

A qualidade da gua de chuva pode ser encarada em quatro etapas.

1) antes de atingir o solo; 2) aps escorrer pelo telhado; 3) dentro da reservatrio e 4) no ponto de uso. .

Na primeira etapa a qualidade da gua da chuva antes de atingir o solo. Na segunda etapa a qualidade da gua de chuva depois de se precipitar sobre o telhado ou rea

impermeabilizada e correr pelo telhado. A terceira etapa quando a gua de chuva fica armazenada em um reservatrio e tem a sua qualidade

alterada e depositam-se elementos slidos no fundo da mesma e a gua est pronta para utilizao. Na quarta etapa a gua chega ao ponto de consumo, como por exemplo, a descarga na bacia sanitria.

2.2 gua de chuva para lavagem de roupa Na Bavria (Alemanha) depois de vrios processos a respeito foi decidido que a gua de chuva pode

ser usada para a lavagem de roupa. No processo foi constatado que qualquer patognico que tenha a gua de chuva tambm

encontrado na mquina de lavar roupa na sujeira das roupas que esto sujas e que sero limpas (The Rainwater Technology Handobook, Alemanha, 2001).

No recomendamos que as guas de chuvas sejam usadas para lavagem de roupa devido a provvel presena do protozorio Crypstosporidium, cujos oocistos podem se depositar em roupas lavadas e atravs das mos podem ter contato com a boca. 2.3 Coliformes totais e fecais (E. Coli)

Conforme estudo realizado na Alemanha, visto no livro The Rainwater Tecnology Handbook (2001, no reservatrio de gua de chuva, o nmero de bactrias aumenta devido entrada de nova gua e equivalente ao nmero de bactrias que morrem.



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2.4 Cross- connection

A gua potvel municipal no deve em hiptese alguma estar interligada com a gua de chuva, evitando-se assim a possvel contaminao da rede pblica com uma cross conection (The Rainwater Tecnology Handbook).

A conexo cruzada ou cross conection o ponto de contato entre a gua potvel e a gua no potvel. A conexo cruzada permite o fluxo da gua de um sistema para outro, simplesmente havendo uma presso diferencial entre os dois denominada conexo cruzada direta (Tomaz, 2000).

Uma banheira entupida que tem torneira afogada pode produzir um refluxo da gua para o sistema de distribuio de gua quando houver uma queda de presso. a chamada conexo cruzada indireta, tambm chamada de retrossifonagem.

2.5 Uso da gua de chuva e higiene

Vamos mostrar artigo do dr. Reinhard Hollander, microbiologista e sanitarista de Bremen, Alemanha que consta no livro The Rainwater Tecnology Handbook..

Na nossa sociedade high-tec, a utilizao de gua de chuva parece ser um anacronismo. Entretanto, existem muitas razes porque esta tecnologia que freqentemente esquecida por muitos, deve ser revitalizada, nos possibilitando a utilizao completa dos recursos naturais.

Freqentemente se ouve falar dos conceitos de higiene no uso da gua de chuva. Esta apreenso desperta o medo de doenas contagiosas de origem hdrica, tais como febre tifide, clera ou desinteria, que poderia ser transmitida.

Parece que tais argumentos so freqentemente feitos como pretextos para especiais interesses

comerciais. Mas devido ao presente alto standard de higiene na sociedade atual e porque o sistema de abastecimento de gua potvel e coleta de esgoto sanitrio so mantidos estritamente separados, o perigo das doenas de origem hdrica dos sculos passados no nos causam medo.

Quando os sistemas de coleta de gua de chuva so corretamente instalados e propriamente usados, tais riscos a sade so infundados, tendo como evidencia os milhares de sistemas em uso atualmente. 2.6 Qualidade da gua de chuva antes de atingir o solo

A composio da gua de chuva varia de acordo com a localizao geogrfica do ponto de amostragem, com as condies meteorolgicas (intensidade, durao e tipo de chuva, regime de ventos, estao do ano, etc.), com a presena ou no de vegetao e tambm com a presena de carga poluidora.

Prximo ao oceano, a gua de chuva apresenta elementos como sdio, potssio, magnsio, cloro e clcio em concentraes proporcionais s encontradas na gua do mar. Distante da costa, os elementos presentes so de origem terrestre: partculas de solo que podem conter slica, alumnio e ferro, por exemplo, e elementos cuja emisso de origem biolgica, como o nitrognio, fsforo e enxofre.

Em reas como centros urbanos e plos industriais, passam a ser encontradas alteraes nas concentraes naturais da gua da chuva devido a poluentes do ar, como o dixido de enxofre (SO2), xidos de nitrognio (NOx) ou ainda chumbo, zinco e outros.

A reao de certos gases na atmosfera, como dixido de carbono (CO2), dixido de enxofre (SO2) e xidos de nitrognio (NOx), com a chuva forma cidos que diminuem o pH da gua da chuva. Se tivermos gua destilada, o pH de 5,6.

Pode-se dizer, portanto, que o pH da chuva sempre cido, e o que se verifica que, mesmo em regies inalteradas, encontra-se pH ao redor de 5,0. Em regies poludas, pode-se chegar a valores como 3,5 quando h o fenmeno da chuva cida.

Em Porto Alegre j foi relatada chuva com pH inferior a 4,0. A regio do Brasil do Estado do Esprito Santo at o Rio Grande do Sul considerada rea com

problemas potenciais para chuvas cidas (ONU, 1995). Corson,1993 cita chuva no Estado de So Paulo com pH menor que 4,5. Em geral, as chuvas s devem ser usadas para uso no-potvel, principalmente em regies

industriais, onde grande a poluio atmosfrica. A conhecida chuva cida aquela cujo pH menor que 5,6.



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2.7 Qualidade da gua de chuva aps escorrer sobre superfcie impermeabilizada No aproveitamento da gua de chuva, so usados os telhados e dependendo dos materiais utilizados

em sua confeco a contaminao poder ser ainda maior. Exemplos de contaminantes so: fezes de passarinhos, pombas, fezes de ratos e outros animais, bem como poeiras, folhas de rvores, revestimento do telhado, fibrocimento, tintas, etc.

As fezes de passarinhos e de outras aves e animais podem trazer problemas de contaminao por bactrias e de parasitas gastro-intestinais. Por este motivo, aconselhvel que a gua de lavagem dos telhados, isto , a primeira gua, seja desprezada e jogada fora.

Chumbo e arsnio tambm podem ser encontrados na gua de chuva. Em geral, a gua de chuva mole, sendo tima para ser usada em processos industriais. Alm disso,

a gua de chuva tambm tima para irrigao e utilizao em piscinas. Conforme Terry, 2001 os telhados melhores quanto ao aspecto bacteriolgico so pela ordem:

metlico> fibrocimento> plsticos > telhas cermicas. O volume de gua que deve ser rejeitado no first flush depende do tipo de material do telhado e da

quantidade de contaminao. Como regra prtica, Terry, 2001 aconselha que os primeiros 1mm a 2mm de chuva deve ser rejeitados pois apresentam uma grande quantidade de bactrias.

Marks, 2001 aconselha que seja rejeitado o primeiro 1mm de chuva. Cita tambm que na Austrlia a gua de chuva deve ser usada para fins no potveis como uso nas bacias sanitrias, rega de jardins e lavagem de carros. Estudos feitos na Austrlia e apresentados por Heyworth e Jane, 2001 mostraram que 42% das crianas com idade de 4 a 6 anos que beberam gua de chuva como fonte de abastecimento de gua potvel tiveram problemas de doenas gastro-intestinais. Guanghui, 2001 estudaram na China a concentrao de poluentes com a variao da durao da chuva. Verificando os grficos obtidos pelos pesquisadores, conclui nos primeiros 20minutos esto concentrados os maiores poluentes, tais como Slidos em Suspenso (SS), Demanda qumica de oxignio (DQO). Isto j tinha sido pesquisado nos Estados Unidos onde os primeiros 20minutos so usados para o dimensionamento de reservatrios para melhoria da qualidade das guas pluviais a fim de reter a poluio difusa.

Em uma zona residencial tiveram 2000mg de DQO/m2 e 1700mgSS/m2 com a gua de chuva que corre sobre a estrada. Considerando a gua de chuva no telhado chegaram a seguinte concluso: para telhado plano recoberto com asfalto obtiveram 2000mgCOD/m2. Para telhado cermico obtiveram 400mg a 600mg SS/m2.

Ghanayem, 2001 concluiu que os melhores telhados so o metlico, o telhado asfaltado, telhado com fibrocimento e o telhado com telhas cermicas.

Pesquisaram durante seis meses vrios tipos de materiais para coleta de gua de chuva e concluram que de modo geral o pH da chuva de 4,5 a 5,8 e aps correr pelo telhado aumenta para a mdia de 6,5. Os mais importantes parmetros para a contaminao biolgica so os coliformes fecais e o H2S produzida pela bactria (por exemplo, Clostridium perfringens).

A mdia de coliforme fecal achado nos telhados cermicos foi de 8/100ml e 65 /100ml para coliformes totais. Para telhados de chapa galvanizada achou-se 6/100ml e 45/100ml para coliforme fecais e totais respectivamente. Para telhados de concreto achou-se 5/100ml e 15/100ml de coliforme fecais e totais respectivamente.

Para telhados com asfalto tratado achou-se 5/100ml e 15/100ml de coliforme fecais e totais respectivamente.

Recomendou ainda que as reservatrios sejam limpas e desinfetadas. Recomendou ainda que o primeiro milmetro de chuva seja rejeitado, isto , no lanado no reservatrio.

Na ndia, Kumar, 2001 considerou dias de chuvas aqueles maiores que 2,50mm de chuva. Foi usado coeficiente de runoff de C=0,8 para telhados C=0,6 para reas pavimentadas e C=0,15 para reas no pavimentadas.

Com respeito ao coeficiente de runoff de um telhado, estudos feitos na Universidade de Singapura recomendaram que para pequenas reas de captao sejam usados tempo de concentrao de 8min, perodo de retorno de 5 anos e intensidade de chuva de 200mm/h.

Pacey, 1996 aconselham que a gua de chuva seja jogada fora nos primeiros 10min a 20min. O interessante, afirmam os autores, que todos pensam que a qualidade da gua da chuva, melhora com o passar do tempo, o que no verdade, pois, conforme a precipitao aumenta de intensidade, aumentam as bactrias.



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Nos centros urbanos e reas industriais podem apresentar um risco de poluio para o consumo de gua de chuva para beber e cozinhar devido a contaminao do ar. Isto tambm pode acontecer em reas rurais, os pesticidas e produtos qumicos podem causar contaminao na gua de chuva.

Vrios produtos como endosulfan profenofos, chlorpyrigos e dieldrin j foram achados em reas rurais na Austrlia, mesmo em concentraes baixas conforme Austrlia, 1998. O risco de contaminao por pesticidas poder ser diminudo usando dispositivos para eliminar o first flush das guas de chuva captadas no telhado.

No que se refere ao flor recomenda-se na Austrlia, 1998 no proceder a fluoretao das guas de chuva, usando alternativas que possuam o flor, como pasta de dentes especiais.

No poder ser coletada gua de chuva de reas onde passam veculos e pedestres e reas de piso onde corre o escoamento superficial (runoff) e nem de guas paradas.

Para impedir a entrada de folhas e outros materiais dever haver uma peneira feita com material no corrosivo com abertura de 6,5mm a 13mm. Para mosquitos a abertura deve ser de no mximo 0,955mm conforme Oregon, 2001. Eficincia da coleta de chuva

No toda a gua que se consegue coletar. Segundo o Texas Guide to rainwater harvesting, a parte da precipitao que no se aproveita varia de 0,762mm a 2,54mm.

Dica: quando chove se perde em torno de 1,5mm de gua de chuva, inclusas no coeficiente de runoff C=0,80, 2.8 Qualidade da gua de chuva dentro da reservatrio

A chuva poder levar materiais pesados que esto no ar e que se depositaro no fundo do reservatrio, onde geralmente se forma uma pequena camada de lama.

Os microorganismos que vieram do telhado e dos encanamentos, se desenvolvero no reservatrio, colocando em perigo aqueles que usarem a gua de chuva para fins potveis, podendo causar diarrias. Mesmo amebas podero ser encontradas nos reservatrios de gua de chuva.

Alguns cuidados especiais devero ser tomados, tais como, evitar-se a entrada da luz do sol no reservatrio devido ao crescimento de algas. A tampa de inspeo dever ser hermeticamente fechada. A sada do extravasor (ladro) dever conter grade para que no entrem animais pequenos.

Pelo menos uma vez por ano dever ser feita uma limpeza no reservatrio enterrado, removendo-se a lama existente pela descarga de fundo. No dever ser esquecido que se deve deixar uma pequena declividade no fundo para facilitar a descarga de fundo.

Havendo a suspeita de que a gua do reservatrio est contaminada, deve-se adicionar hipoclorito de sdio a 10% ou gua sanitria (Cndida e outras).

Em hiptese alguma a gua de chuva dever ser usada para fins potveis. Somente ser usada para descargas dos vasos sanitrios, irrigao, lavagem de passeios e caladas.

2.9 Sedimentos

No fundo dos reservatrios sempre teremos a lama fina que so as partculas slidas depositadas. Dispositivo especial dever evitar que os sedimentos sejam removidos quando da entrada de gua de chuva no reservatrio. 2.10 Peneira

As peneiras no retm micrbios e contaminantes qumicos e devem ter limpeza freqente. O dimetro nominal da tela varia de 0,20mm a 1mm.

Segundo a OMS em tubulaes de gua seja admitido 1 (um) coliforme para cada 100ml e para captao de gua de chuva a OMS permite at 10 coliformes por 100ml (Singh, 2001).

Marks, 2001 aps experincias na qualidade da gua em reservatrios na Austrlia, achou a mdia de 120 cfu (colony forming units/100ml de coliformes fecais e 830 cfu/100ml de coliformes totais.



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2-7

Figura 2.1- Desenho esquemtico de reservatrio para acumulao de gua de chuva Fonte: Conservao da gua, Tomaz 1999 2.11 Reservatrio

A reservatrio dever ter um extravasor mnimo de 200mm. O tubo da descarga da reservatrio destinada a limpeza dever ser no mnimo de 100mm.

A reservatrio dever ser assente sobre no mnimo camada de 100mm de areia. A tampa da reservatrio dever ter 600mm e estar 200mm acima da superfcie superior da reservatrio

e aba da tampa com no mnimo 50mm. Ghanayem, 2001 aconselha que a reservatrio esteja distante de 10m a 15m de qualquer fonte de

contaminao como, por exemplo, uma fossa sptica. Recomenda tambm que os equipamentos de bombeamento usados nos reservatrios devem

permanecer 100mm abaixo da superfcie da gua para evitar que sejam removidos os sedimentos que esto depositados no fundo da reservatrio.

A reservatrio de concreto tm pH=9,2. Os telhados cermicos tm pH=8,6 e os de fibro-cimento pH=8,2 (Technology, Quality and Cost of Water from DRWH: a case study of Karala, ndia, 2001).

Na Austrlia, 1998 usa-se confiabilidade de 90% a 99% para o dimensionamento da reservatrio e no caso de se escolher baixa confiabilidade deve-se ter fonte alternativa de gua para suprimento. Usa-se ainda coeficiente de runoff C=0,80 e perda de gua por interceptao de 2mm/ms, salientando que quando se usam aparelhos comerciais para o first flush os valores sero bem maiores.

A limpeza do tanque dever ser feita de preferncia anualmente ou no mximo em dois anos. Para a clorao da gua deve-se usar 0,5 mg/litro e tempo de contato de 30minutos. Como

aproximao precisamos de 40 mL/ 1000 litros de gua (12,5% de cloro) para uma efetiva desinfeco conforme Austrlia, 1998. Poder ser usado hipoclorito de sdio ou de clcio.

As peneiras para que no entrem mosquitos em um reservatrio devem ser espaamento mxima de 0,315mm conforme Austrlia, 1998.



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2.12 Qualidade da gua de chuva no ponto de uso (point of use) Conforme Yamagata, 2002 varias localidades do Japo como a cidade de Furuoka e a regio metropolitana de Tkio estabelecem regras para o uso da gua de chuva no ponto de uso, que geralmente a bacia sanitria. Isto devido ao medo dos japoneses de hiptese de conexo cruzada (cross conection). De modo geral as exigncias so as seguintes: o odor e a cor no pode ser desagradvel; o pH deve estar entre 5,8 a 8,6; o cloro residual 0,5mg/L; Coliformes totais 1000/ 100mL e Slidos em suspenso (SS) 30mg/L. A exigncia do cloro residual est se tornando prtica usual no Japo. O limite de coliformes totais de 1000/100mL corresponde a guas de banhos pblicos em piscinas. Em casos de problema de odor e cor feito tratamento com carvo ativado e ozonizao. Gray water ou grey water Nos Estados Unidos gray water ou grey water o esgoto residencial da torneira do banheiro, chuveiro, banheira e mquina de lavar roupas. No inclui esgoto da bacia sanitria (black water), torneira da cozinha e mquina de lavar prato (Tomaz, 2001). Os japoneses classificam os esgotos das bacias sanitrias como black water e grey water pode ser: Tipo A, quando provm do lavatrio, banho, gua de resfriamento; Tipo B quando provm somente da pia da cozinha. Sistema predial dual de gua fria Existem normas da ABNT para gua fria (potvel) e para gua quente. No futuro existir norma para gua fria no potvel provinda da gua de chuva, gua servida outra fonte qualquer. Teremos ento o sistema dual de distribuio de gua dentro de uma instalao predial. Dica: pode-se economizar 30% da gua potvel usando gua de chuva e gua servida. 2.13 Etapas da melhoria da qualidade da gua de chuva

O estudo apresentado por Heesink e Bert 2001 mostra na resoluo final do 9 Conferncia Internacional de Captao de gua de Chuva realizada no Brasil em 1999 para ateno especial da qualidade da captao da gua de chuva.

A captao da gua de chuva pode ser feita em trs etapas conforme Figura (2.2). a) somente captao b) captao da gua de chuva e pr-filtrao c) captao da gua de chuva, pr-filtrao e tratamento.

Alta qualidade Mdia qualidade Baixa qualidade

Figura 2.2- Etapas da captao da gua de chuva. Fonte: Boelhouwer, 2001- Rainwater Treatment Technology for Affordable, Quality Drinking Water.

Conforme a utilizao da gua de chuva, basta somente a captao, como por exemplo, a rega de

Captao

Captao e Pr-filtrao

Captao, Pr-filtrao e tratamento



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2-9

jardim. Existem captaes de gua de chuva em que feita uma pr-filtrao com filtro de polietileno de

dimetro nominal de 5m, por exemplo. 1 m (um mcron ou um micrmetro) = 10 6m = 0,001mm Alguns usurios podero querer usar a gua de chuva para fins mais nobres sendo ento necessrio

um tratamento da gua de chuva, o que no normal. A Figura (2.3) mostra um filtro de areia comum que apresenta problema de manuteno.

Figura 2.3 Filtro lento de areia ascendente

Fonte: Lanka Rainwater Harvesting Forum, Sri Lanka, 1998 2.14 Clorao

Pesquisas feitas na Escola Politcnica da Universidade de So Paulo pela engenheira civil Simone May e apresentada na Dissertao de Mestrado Estudo da Viabilidade do aproveitamento de gua de chuva para consumo no potvel em edificaes no ano de 2004 mostrou que foram encontrados parmetros muito elevados de coliformes fecais, clostrdio sulfito-redutor e enterococos.

Da ser altamente recomendvel que se faa a desinfeco da gua de chuva com cloro, de uma maneira bastante simples, usando dosador automtico de cloro na sada da bomba de recalque, principalmente quando a gua de chuva ser usada em descargas de bacias sanitrias. 2.15 Uso da gua de chuva como gua potvel

Inmeros amigos tm insistido no uso da gua de chuva como gua potvel. Como a qualidade da gua de chuva muito varivel, principalmente em reas urbanas, tomamos a

precauo de aguardamos pesquisas brasileiras sobre o assunto, embora saibamos que em varias partes do Brasil em a gua de chuva usada como alimento principalmente em reas rurais.

nossa opinio que o Tratamento das guas de Chuvas de maneira econmica e eficaz dever acontecer em breve.



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2.16 Portaria 518/2004 A Portaria 518/2004 do MS trata dos procedimentos e responsabilidades da qualidade da gua para

consumo humano e chama de soluo alternativa de abastecimento quando distinta do sistema de abastecimento de gua.

A norma estabelece que deve ser definido o responsvel pelo controle da qualidade da gua de soluo alternativa.

O padro microbiolgico para o consumo humano deve atender dois padres bsicos, a bactria Escherichia coli e os coliformes totais, sendo que dever estar ausente em amostra de 100ml.

Estabelece ainda que o padro de turbidez ps-filtrao para filtros lentos deve ser no mximo de 5,0 NTU.

A norma sugere a desinfeco com cloro com tempo de contato mnimo de 30min para pH inferior a 8,0 sendo o minimo de cloro residual de 0,5mg/l e adotando em qualquer ponto o minimo de 0,2mg/l.

Poder o cloro ser substitudo por outro agente desinfetante desde que seja demonstrado a eficincia de inativao microbiolgica equivalente a desinfeco com o cloro.

A norma estabelece ainda parmetros para as substncias qumicas inorgnicas, orgnicas, agrotxicos, cianotoxinas, etc.

Para o padro de aceitao a norma estabelece que a cor aparente seja menor que 15uH (unidade de Hazen) e a Turbidez mxima de 5 NTU.

A norma estabelece ainda critrios para o plano de amostragem que dever ser autorizado pela autoridade sanitria.

2.17 pH

importante o monitoramento do pH da gua de chuva, pois, o pH deve variar entre 6 a 8, mas quando o pH for menor que 6 deve ser feito um ajuste do mesmo com calcreo, que poder ser instalado no inicio do filtro de areia lento ou no final.

O calcreo pode estar em saco de juta, por exemplo, ou em forma de pedras. 2.18 Cor

Os pintores desenham a gua na cor verde ou azul, mas na verdade gua incolor. O que d cor gua so partculas microscpicas que ficam em suspenso em forma no coloidal que do cor gua. Os ons naturais como ferro e magnsio, bem como o plncton, hmus e turfa do uma certa cor gua.

A reduo ou remoo da cor pode ser atravs de coagulao, sedimentao e filtrao, sendo usado mais comumente o sulfato de alumnio como coagulante.

Uma super-clorao, ou pr-ozonizao ou filtros de carvo ativado podem remover a cor. A cor pode ser:

Verdadeira: aquela em que removida a turbidez. Aparente: aquela obtida na amostra original sem filtrar.

A cor aparente medida em unidade Hazen (mg/L na escala Pt-Co, isto , Platina-Cobalto) sendo conforme Portaria 518/04 que varia normalmente de 0 a 500 uH. Segundo Dezuane, 1997 a cor comea a ser notada a partir de 10 a 15uH e quando atinge 100uH tem aparncia de um ch. Segundo a Portaria 518/04 do Ministrio da Sade a cor aparente para aceitao de consumo humano deve ser menor que 15uH. A USEPA recomenda que o mximo seja de 15uH, enquanto que a comunidade Europia recomenda como guia de 1uH ao mximo de 20uH. A Organizao Mundial da Sade (OMS) recomenda o mximo de cor de 50uH. Dezuane, 1997 cita que estudos feitos em 200 estaes de tratamento de gua mostraram que a cor varia de 5 a 150 uH na gua bruta e foram reduzidas a 5 a 25uH aps o tratamento da gua, sendo o processo bsico de coagulao e filtrao usando como suplemento oxidao qumica. Foi observado tambm que a presena de matria orgnica na cor como de cidos hmicos pode manter dificuldade em se manter a dosagem mnima de cloro necessria nas redes de abastecimento de gua. O cloro tambm reage com substncias hmicas formando trihalometanos.



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2-11

Tabela 2.1- Padres de potabilidade do Ministrio da Sade conforme Portaria 518/2004.

Parmetro Unidade Valor mais provvel

Inorgnicos Antimnio mg/l 0,005 Arsnio mg/l 0,01 Brio mg/l 0,7 Cdmio mg/l 0,005 Cianeto mg/l 0,07 Chumbo mg/l 0,01 Cobre mg/l 2 Gosto No objetvel Sdio mg/l 200 Slidos dissolvidos Totais mg/l 1000 Sulfato mg/l 250 Sulfeto de hidrognio mg/l 0,05 Surfactantes mg/l 0,5 Tolueno mg/l 0,17 Turbidez UT 5 Zinco mg/l 5 Xileno mg/l 0,3



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2-12

2.19 Escola Politcnica da Universidade de So Paulo

A primeira pesquisa de gua de chuva no Brasil foi feita pela Engenheira civil Simone May na Escola Politcnica da Universidade de So Paulo no ano de 2004.

Examinando a qualidade da gua de chuva antes de cair no telhado, foi constado que o pH apresentava-se cido, isto , menor que 4,9 o que caracteriza chuvas cidas (



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2-13

sangue. O sintoma de criptosporodiose comea a aparecer somente depois de 2dias a 10dias a partir da infeco. A infeco pelo protozorio Cryptosporidium pode permanecer durante 2meses a 6meses dentro do corpo humano. O cloro normalmente usado em desinfeco de gua potvel de 0,5mg/L no mata o Cryptosporidium, necessitando de dosagem acima de 30 ou 50mg/L. Somente o Cryptosporidium parvum pode infectar seres humanos, podendo ser encontrado no solo, alimentos, superfcies contaminadas por fezes. A forma infectante o oocisto altamente resistente com transmisso fecal-oral.

Figura 2.4-Crypstosporidium parvum

Figura 2.5 Crypstosporidium parvum



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2-14

Figura 2.6- Ciclo do Crypstosporidium parvum. Os sintomas da criptosporidiose so: dores abdominais, diarrias, fadiga, febre, nusea, vmito e perda de apetite. Na prtica o Cryptosporidium parvum denominado simplesmente de crypto.

Com os problemas dos cistos de Giardiae e oocistos dos Cryptosporidium nos filtros rpidos, h uma tendncia de serem feitos novos estudos para o uso dos filtros lentos de areia, que removem praticamente aquelas protozorios, estando inclusive na Portaria 518/2004 do Ministrio da Sade.

muito comum a citao que 403mil pessoas foram infectadas em 1993 com o Cryptosporidium na cidade de Milwaukee sendo 100 faleceram. O Crypstosporidium mais difcil de ser removido que a Giardiae.

A Giardiae causa a giardese e o Cryptosporidium a criptosporidiose. Os protozorios so encontradas em fezes de animais infectados e humanas e podem ser encontrados at mesmo em alfaces das hortalias comercializadas.

H uns 10anos em New York o abastecimento de gua era 75% gua bruta de montanha e 25% com tratamento clssico. Foram feitos estudos e estavam morrendo 100pessoas por ano devido ao oocistos do protozorio Crypstosporidium que davam casos fatais s pessoas com HIV/AIDS ou com alguma imunodeficincia. Notar que a entrada do protozorio se d por via oral.

comum encontrar os citados protozorios em mananciais de superfcies de abastecimento de gua. Heller, et al, 2003 afirmam que o filtro lento de areia pode ser uma alternativa sustentvel no

tratamento das guas de abastecimento de pequenas e mdias comunidades. As dimenses aproximadas dos cistos de Girdia e oocistos de Cryptosporidium so de 8m a 15m

ou de 4m a 6m respectivamente.



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2-15

2.21 Melhoria da qualidade das guas de chuvas No existe nos Estados Unidos nenhuma lei federal ou estadual que regulamente o aproveitamento de gua de chuva. Existem alguns trabalhos em Ohio, Kentuchy, Hawaii, Arizona, New Mxico, Washington, West Virginia, Texas, Virgin Islands segundo Texas, 2005. importante salientar que mesmo em reas agrcolas pode estar presente na gua de chuva elevadas concentraes de nitrato devido ao fertilizante transforma-se em poeira e ficar no ar. Em reas industriais pode-se encontrar valores um pouco alto de slidos em suspenso e turbidez devido a elevada quantidade de materiais particulado conforme Texas, 2005. Para uso de sistema para potabilizao da gua de chuva, aconselhado o uso de telhas galvanizadas ou de metal pintados com ltex ou epxi conforme Texas, 2005. A clorao recomendada de 1ppm (1mg/litro) no caso do cloro, sendo que o tempo de contato varia com a temperatura e com o pH. Na Figura (2.8) mostra um tratamento de gua de chuva usado no Texas. Bombeia-se gua em filtros domsticos de presso. Usam-se dois filtros de presso domsticos, sendo um com 5m e outro com 3m, sendo que ambos possuem com carvo ativado. Depois a gua passa na lmpada de Ultra Violeta.

Pode haver necessidade de se melhorar a qualidade gua de sada do filtro lento de areia. Isto feito instalando-se filtro domstico de presso com capacidade de reter dimetros de areia maiores que 20m e que haja tambm carvo ativado para adsoro de matria orgnica.

Um filtro domstico de presso no ponto de uso (torneira da pia) pode reter 85% das partculas maiores de 0,5m at 80m sendo que os filtros comuns usados no Brasil retem em torno de 3 m.

Figura 2.7 Filtro de presso comum de polietileno usado em residncias conforme NBR 14908/2000 O autor recomenda os devidos cuidados quando se tratar de gua potvel, devendo ser verificada a Portaria 518/ 2004 do Ministrio da Sade.



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2-16

Figura 2.8-Instalao tpica de tratamento com gua de chuva.

2.22 Norma ABNT NBR 15.527/07

A norma NBR 15.527/07 apresenta a Tabela 1 e 2 onde esto os parmetros de qualidade da gua de chuva e a freqncia de manuteno.

Esclarecemos que o profissional que est fazendo o projeto do sistema de aproveitamento de gua de chuva quem decidir pelas analises da Tabela 1. A escolha geralmente feita atravs de riscos.

Assim a gua de chuva que ser usada para descarga em bacias sanitrias dever ser clorada. A gua de chuva usada para lavagem de carros, rega de jardim no precisar de clorfao, a no ser

quando a mesma for usada por crianas. A NBR 15.527/07 deixa a deciso a ser feita pelo projetista.



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2-17

Aproveitamento de gua de chuva em reas urbanas para fins no potveis Capitulo 3- Previso de consumo de gua no potvel


3-1

Capitulo 3

Previso de consumo de gua no potvel

Em 1851 Mulvaney descreveu pela primeira vez o conceito de tempo de concentrao David Maidment, 1993



3-2

ndice

Captulo 3- Previso de consumo de gua no potvel

Seo Titulo

3.1 Introduo 3.2 Estimativa de consumo na Alemanha 3.3 Irrigao de jardim 3.4 Tabela simplificada para clculos rpidos



3-3

Capitulo 3- Previso de consumo de gua no potvel 3.1 Introduo

Existe uma maneira de estimar o consumo de gua potvel residencial usando parmetros de engenharia.

A grande dificuldade de se aplicar os parmetros de engenharia o grande volume de informaes necessrias e nem sempre disponveis.

Nas Tabelas (3.1) e (3.2) esto os parmetros de engenharia usados nos Estados Unidos para consumo residencial de gua. Infelizmente no temos pesquisas sobre os mesmos em nosso pas. Para o Brasil os dados apresentados so estimados.

Tabela 3.1-Parmetros de Engenharia para estimativas da demanda residencial de gua Parmetros

Uso interno

Unidades Inferior Superior Mais provvel

Gasto mensal m3/pessoa/ms 3 5 4 Nmero pessoas na casa

pessoa 2 5 3,5

Descarga na bacia Descarga/pessoa/dia

4 6 5

Volume de descarga

Litros/descarga 6,8 18 9

Vazamento bacias sanitrias

Percentagem 0 30 9

Freqncia de banho

Banho/pessoa/dia 0 1 1

Durao do banho Minutos 5 15 7,3 Vazo dos chuveiros

Litros/segundo 0,08 0,30 0,15

Uso da banheira Banho/pessoa/dia 0 0,2 0,1 Volume de gua Litros/banho 113 189 113 Mquina de lavar pratos

Carga/pessoa/dia 0,1 0,3 0,1

Volume de gua Litro/ciclo 18 70 18 Mquina de lavar roupa

Carga/pessoa/dia 0,2 0,37 0,37

Volume de gua Litro/ciclo 108 189 108 Torneira da cozinha

Minuto/pessoa/dia 0,5 4 4

Vazo da torneira Litros/segundo 0,126 0,189 0,15 Torneira de banheiro

Minuto/pessoa/dia 0,5 4 4

Vazo da torneira Litros/segundo 0,126 0,189 0,15 Nota: foi considerada a presso nas instalaes de 40m.ca.

Tabela 3.2-Parmetros de engenharia estimativas da demanda



3-4

residencial de gua potvel para uso externo Uso externo Unidades Valores Casas com piscina Porcentagem 0,1 Gramado ou jardim Litros/dia/m 2 Lavagem de carros litros/lavagem/carro 150 Lavagem de carros:

freqncia Lavagem/ms 4

Mangueira. de jardim 1/2"x20m.

Litros/dia 50

Manuteno de piscina litros/dia/m 3 Perdas p/ evaporao em

piscina Litros/dia/m 5,75

Reenchimento de piscinas anos 10 Tamanho da casa m 30 a 450 Tamanho do lote m 125 a 750

No que se refere a estimativa de consumo de gua de mangueira em jardins, Amy Vickers, 2001

apresenta a Tabela (3.3) que foi adaptada para nossas unidades.

Tabela 3.3- Estimativa de consumo de mangueiras de jardim Volume em litros de acordo com o tempo de escoamento de uma mangueira de 15m de

comprimento e presso de 28 mca.

Dimetro

da mangueira 15min 30min 45min 60min

284 568 852 1134 5/8 363 726 1089 1452 3/4 499 998 1497 1996

Fonte: Handbook of water conservation, Amy Vickers, 2001

Amy Vickers, 2001 apresenta tambm mdia de consumo interno de uma casa nos Estados Unidos conforme Tabela (3.4).



3-5

Tabela 3.4- Mdia de consumo de gua interno de uma casa nos Estados Unidos

Tipos de usos da gua Porcentagem Descargas na bacia sanitria 27% Chuveiro 17% Lavagem de roupa 22% Vazamentos em geral 14% Lavagem de pratos 2% Consumo nas torneiras 16% Outros 2% Total 100%

Fonte: Amy Vickers, 2001 Syed,1994 cita na Tabela (3.5), a desagregao da gua em uma residncia. A descarga na bacia sanitria continua sendo o maior consumo em uma casa atingindo 41% do consumo total.

Tabela 3.5-Desagregao da gua em uma residncia Tipos de uso da gua Porcentagem

Descargas na bacia sanitria 41% Banho e lavagem de roupa 37% Cozinha- gua para beber e cozinhar 2 a 6% Cozinha-lavagem de pratos 3 a 5% Cozinha-Disposio de lixos 0 a 6% Lavanderia 4% Limpeza e arrumao geral na casa 3% Rega de Jardim com sprinkler 3% Lavagem de Carros 1% Total= 100%

Fonte: Qasim, Syed R.,1994. 3.2 Estimativa de consumo na Alemanha

Como a mdia de consumo de gua na Alemanha de 127L/dia .hab muito semelhante ao Brasil. O consumo de gua na Alemanha vem diminuindo ano a ano. Em 1990 era de 145 L/dia.hab e em 1998

atingiu 127L/dia.hab. O consumo de uma residncia na Alemanha em 1998 est na Tabela (3.6).



3-6

Tabela 3.6- Consumo de gua residencial na Alemanha no ano 1998

Consumo Uso da gua Litros/habitante Porcentagemgua gasta em banho ou chuveiro e para fins higinicos 46

36%

Descargas nas bacias sanitrias 34 27% Lavagem de roupa 15 12% Lavagem de pratos 8 6% Limpeza e lavagem de carros e uso no jardim 8 6% Pequenos trabalhos 11 9% Preparao de comida e para beber 5 4% Total 127 100%

Fonte: p. 70 do livro The Rainwater Technology Handbook, 2001, Alemanha Dica: as descargas nas bacias sanitrias variam de 27% a 41% do consumo de uma residncia. 3.3 Irrigao de jardins Para irrigao de jardins na Alemanha se adota 10m3/ano/100m2 . Amy Vickers, 2001 p.208 no que se refere a irrigao de jardins fornece a Tabela (3.7) adaptado por ns as nossas unidades para rea de jardins de 50m2 at 500m2 e considerando a rega de jardim de por semana at 4 por semana.

Nos Estados Unidos muito usada a regra de 1 ou seja 25,4mm por semana de rega de jardim incluindo a gua de chuva.

O tempo de rega de jardim varia de 15min a 30min. A melhor hora para se regar um jardim quando a temperatura est mais baixa e h menos vento e isto se d entre 3h da manh e 7h.

Os barris de plsticos vendidos nos Estados Unidos para coleta de gua de chuva tm 75 gales (284 litros).

Existem sensores que impedem a irrigao automtica quando chove. Aparelhos eletrnicos possibilitam a irrigao programada de um jardim.

A irrigao por sprinkler girante no recomendvel devido as perdas de gua devido ao vento. A irrigao por gotejo ou seja a micro-irrigao a mais eficiente e chega a economizar at 75% da

gua comparando com o sprinkler. Na irrigao por gotejo se usam tubos plsticos muito finos que levam a gua para as razes a baixa presso usando pequenas gotas de gua. A presso necessria para o gotejo varia de 14mca a 21mca e necessita-se de um regulador de presso para abaix-la at o nvel desejado. O dispositivo plstico que leva a gua dos micro-tubos de plsticos at a raiz das plantas o drip emitters. Mede-se em gales/hora.



3-7

Tabela 3.7 Estimativa semanal de gua para irrigao de jardins

Quantidade de gua irrigada por semana

Volume semanal em litros de gua de irrigao para jardins conforme a rea de

jardim

Polegadas Centmetros 50m2 100m2200m

2 300m2 400m2 500m2 1,27cm 590 1179 2358 3537 4716 5895 1 2,54cm 1179 2358 4716 7074 9432 11790 2 5,08cm 2358 4716 9432 14148 18864 23580

3 7,62cm 3538 7076 1415

2 21228 28304 35380

4 10,16cm 4716 9432 1886

4 28296 37728 47160 Fonte: Amy Vickers, 2001 Para aplicao da Tabela (3.7) pode-se escolher, por exemplo, a quantidade de gua semanal de 1e assim um jardim com 100m2 de rea, consumir semanalmente 2.358 litros de gua do servio pblico. Exemplo 3.1

Residncia com 5 (cinco) pessoas com rea construda de 450 m, em terreno com rea de 1.200 m. A piscina tem 5 m x 8 m x 1,6 m. O nmero total de automveis 2 (dois). A rea de jardim de aproximadamente 500m. Vamos calcular o uso interno e o uso externo da gua na referida residncia. Vamos calcular o volume mensal de gua consumido para uso interno e para uso externo. USO INTERNO Bacia Sanitria

Consideremos que cada pessoa ocupe a bacia sanitria 5 (cinco) vezes ao dia e que o volume de cada descarga seja de 9 litros. Consideremos ainda um vazamento de 8% em cada descarga.

Teremos ento: 5 pessoas x 5 descargas/pessoa/dia x 9 litros/descarga x 1,08 (vazamentos) x 30 dias = 7.290 litros/ms. Lavagem de roupa

Como existe mquina de lavar roupa, suponhamos que a carga seja de 0,2 carga/pessoa.dia, com 170 litros por ciclo. Teremos: 5 pessoas x 0,2 carga/pessoa/dia x 170 litros/ciclo x 30 dias = 5.100 litros/ms.

Em resumo o consumo interno da casa em que poder ser usada a gua de chuva, isto , gua no potvel de 12.390 litros/ms conforme Tabela (3.8).

Tabela 3.8-Exemplo de aplicao uso interno Uso Interno Consumo em

litros/ms Bacia Sanitria 7.290 Lavagem de roupa 5.100 Soma total do uso interno = 12.390



3-8

USO EXTERNO O uso externo da casa so a rega de jardins, passeios, lavagem de carros etc. Gramado ou Jardim

Como a rea de jardim de 500 m e como se gasta 2 litros/dia/m e ainda sendo a freqncia de lavagem de 12 (doze) vezes por ms ou seja 0,40 vezes/ms teremos: 500 m x 2 litros/dia/m x 0,40 vezes/ms x 30 dias = 12.000 litros/ms. Lavagem de carro

Considerando a freqncia de lavagem de carros de 4 vezes/ms e que o gasto seja de 150 litros por lavagem teremos: 2 carros x 150 litros/lavagem x 4 = 1.200 litros/ms. Piscina

A piscina tem rea de 5m por 8m ou seja 40m2. Sendo a manuteno da mesma feita 8 (oito) vezes por ms, isto , freqncia de 0,26 vezes/ms e como o consumo de gua de manuteno da piscina de 3 litros/dia/m teremos:

3 litros/dia/m x 40 m x 0,26 x 30 dias = 936L/ms Mangueira de Jardim

Supondo que a mangueira de jardim seja usada em 20 dias por ms teremos: 50 litros/dia x 20 dias = 1.000L/ms

Tabela 3.9-Exemplo de aplicao Uso externo Uso externo Consumo mensal

em litros Gramado ou Jardim 12.000 Lavagem de carro 1.200 Manuteno da Piscina 936 Mangueira de Jardim 1.000 Soma total do uso externo= 15.136 L/ms

Tabela 3.10- Exemplo de usos interno e externo de uma casa que pode ser usada gua de chuva Usos da gua na residncia

Volumes mensais

Uso interno 12.390 litros 45% Uso Externo 15.136 litros 55% Total 27.526 litros

A captao de gua de chuva poder ser usada mensalmente 12.390litros para uso interno e 15.136 litros para uso externo, totalizando 27.526 litros/ms, conforme Tabela (3.10).

Aproveitamento de gua de chuva em reas urbanas para fins no potveis Capitulo 4- Dimensionamento de calhas e condutores


4-1

Captulo 4

Calhas e condutores

Em 1891 Manning desenvolveu a sua equao para o clculo da velocidade em canais abertos David Maidment, 1993



4-2

Capitulo 4- Calhas e condutores Seo Titulo

4.1 Introduo 4.2 Vazo na calha 4.3 Frmula de Manning 4.4 Declividade das calhas 4.5 Materiais das calhas 4.6 Condutores verticais de guas pluviais 4.7 Critrio prtico do Botelho 4.8 Critrio prtico dos norte-americanos 4.9 Critrio do prof. Lucas Nogueira Garcez

4.10 Critrio que adota o dimetro para a declividade de 0,5% 4.11 Critrio de Frutuoso Dantas - Condutores verticais



4-3

Capitulo 4- Calhas e condutores 4.1 Introduo

As calhas e condutores verticais devero obedecer s normas brasileiras de instalaes de esgoto pluvial (NBR 10844 de dezembro de 1989 da Associao Brasileira de Normas Tcnicas - ABNT).

Para reas de cobertura at 100m2 de rea de projeo horizontal, pode-se adotar intensidade de chuva 150mm/h (2,52 litros/minuto . m2).

A durao da precipitao deve ser fixada em t=5min (NBR 10844/89). Os perodos de retorno devem ser T=1 ano para reas pavimentadas onde empoamento possa ser

tolerado; T=5 anos para coberturas e ou terraos e T=25anos para coberturas e reas onde empoamento ou extravasamento no possa ser tolerado.

Adotaremos sempre perodo de retorno T=25anos e intensidade de chuva de 200mm/h para a Regio Metropolitana de So Paulo (RMSP).

4.2 Vazo na calha

Para o clculo da vazo a NBR 10844/89 I . A

Q= ------------ (Equao 4.1) 60

onde: Q=vazo do projeto (L/min) I=intensidade pluviomtrica (mm/h) A=rea de contribuio (m2)

Considerando que a chuva mxima seja de I=200mm/h e A=1ha=10.000m2 acharemos Q=555L/s.ha = 0,055 L/s x m2 = 3,33 L/min x m2. Dica: usar 550 L/s.ha = 3,33 L/min. m2 para achar a vazo mxima nas calhas. Uma observao interessante sobre a Equao (4.1) que usando o conceito da frmula racional, ela no leva em conta o coeficiente de escoamento superficial C para o dimensionamento das calhas e condutores.

Figura 4.1 Calha

Figura 4.2- Calha Tigre



4-4

Exerccio 4.1-

Calcular a vazo na calha para uma chuva crtica de 200mm/h e rea de 800m2. Usando a Equao (4.1) temos:

I . A Q= ------------ 60 200 . 800 Q= ------------ = 2.666 L/min 60

A vazo na calha ser de 2.666 L/min ou 44,4 L/s

Uma outra maneira se usar a taxa de 3,33 L/min x m2 que multiplicando pela rea de 800m2 fornecer 2.664 L/min 4.3 Frmula de Manning Para dimensionamento de calhas a NBR 10844/89 adota a frmula de Manning:

Q = 60.000 . (A/n) . RH 2/3 . S ( Equ

livro agua de chuva-tomaz

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