reutilização da água da chuva

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Reutilização da Água da ChuvaProjeto de Química Ambiental

Universidade Federal FluminenseProfessor Airton Bodstein de BarrosNiterói, 29 de Junho de 2012

Projeto de Reutilização da Água da Chuva para Fins Não Potáveis no

Instituto de Química da Universidade Federal Fluminense

Equipe:

Allan Phelipe de Souza Cruz Luiza Coelho Lopes e SilvaAna Carolina Preciso de Morais Marcella de Andrade Zeitune

Ana Carolina Prudencio Costa Mariana Teixeira MendesAna Clara Reis da Silva Natália Aguiar Brittes Tinoco

André Luís de Souza Adami Santos Paola Gaspar CoutinhoArlindo Leoni Hartz Rayssa Hitomi Magalhães Katayama

Bruno Rocha Silva Setta Rayza Mitraud PimentaCamila Novo de Rocha Amaral Rebecca Voss Damasceno

Felipe Augusto Neves e Souza Regina Pereira de Oliveira Gabriela da Cruz Mello Rennan Carriço Payer

Julia Rodrigues Barreto Rodrigo Alves dos Santos PereiraKarla Saboya da Matta Vanessa Sampaio Zanon

Lívia Bretas Bittencourt Eric Bastos.

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Projeto de Química Ambiental Universidade Federal Fluminense

Sumário

1. Contextualização............................................................................ pág. 04

2. Introdução...................................................................................... pág. 05

3. Justificativa.................................................................................... pág. 07

4. Objetivo do projeto........................................................................ pág. 07

5. Objetivo superior............................................................................ pág. 08

6. Análise de problemas..................................................................... pág. 08

7. Metodologia.................................................................................... pág. 13

8. Análise técnica............................................................................... pág. 20

9. Análise de viabilidade financeira.................................................... pág. 22

10. Parcerias......................................................................................... pág. 26

11. Resultados esperados.................................................................... pág. 28

12. Cronograma de atividades............................................................. pág. 29

13. Bibliografia...................................................................................... pág. 29

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ContextualizaçãoA água é um componente indispensável a vida e representa o

constituinte inorgânico mais abundante da matéria viva e da superfície do

planeta em si. Cerca de 2/3 da superfície do planeta Terra são dominados

pelos oceanos. O volume total de água na Terra é estimado em torno de 1,35

milhões de quilômetros cúbicos, sendo que 97,5% deste volume são de água

salgada, encontrada em mares e oceanos e 2,5% são de água doce, porém

localizada em regiões de difícil acesso, como aqüíferos (águas subterrâneas) e

geleiras. Portanto, apenas 0,007% da água doce encontra-se em locais de fácil

acesso para o consumo humano, como lagos, rios e na atmosfera (UNIÁGUA,

2006). Embora a Hidrosfera recubra 7/10 do Globo terrestre, sabe-se que

menos de 1% dessa água encontra-se disponível para o consumo.

No Brasil, a descarga média de longo período nos rios (182.633 m3/s),

dividida pela população de 170 milhões de habitantes (IBGE, 2000), resulta em

um potencial da ordem de 34.000 m3 por habitante por ano, o que coloca o país

na classe dos países ricos de água doce das Nações Unidas. Entretanto,

nossas cidades enfrentam crises de abastecimento, das quais não escapam

nem mesmo as localizadas na Região Norte, onde estão perto de 80% das

descargas de água dos rios do Brasil.

Esse é um dos motivos pelos quais em 1972, a preocupação com o

meio ambiente obteve um maior enfoque, quando em Estocolmo foi organizada

a primeira Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente. Foi a

partir dela que a humanidade passou a reconhecer a magnitude de seus atos

sobre a natureza e suas relações, e assim compreender melhor o processo de

conservação. Por ser um recurso natural e essencial para todas as formas de

vida, a água doce passou a adquirir um maior grau de importância através do

reconhecimento de todos seus benefícios, os quais não são usufruídos por

todos, visto que sua distribuição não é uniforme.

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Existe uma correlação clara entre o acesso à água potável e o PIB per

capita de uma região. No entanto, alguns pesquisadores estimaram que em

2025 mais de metade da população mundial sofrerá com a falta de água

potável.

IntroduçãoUm programa de conservação da água constitui-se de medidas e

incentivos. Medidas, por sua vez, são as tecnologias e mudanças de

comportamento, chamados de práticas, que resultam no uso mais eficiente da

água. Incentivos de conservação da água são a educação pública, as

campanhas, a estrutura tarifária e os regulamentos motivam o consumidor a

adotar medidas específicas (Amy Vickers,2001).

O aumento da eficiência do uso da água irá libertar os suprimentos de

água para outros usos, tais como crescimento da população, estabelecimento

de novas indústrias e a melhora do meio ambiente.

A conservação da água está sendo feita na América do Norte, Europa e

Japão. As principais medidas são o uso de bacias sanitárias de baixo consumo,

isto é, 6L por descarga; torneiras e chuveiros mais eficientes quanto a

economia da água; diminuição das perdas de água nos sistemas públicos de

maneira que o tolerável seja menor que 10%; reciclagem; reuso da água e

informações públicas.

Porém existem outras tecnologias não convencionais tais como o

reaproveitamento de águas de usos residenciais (grey water), muito comum na

Califórnia, e a captação de água de chuva.

No Brasil há um projeto de norma da ABNT10844, dezembro 1989, para

o aproveitamento da água da chuva, que fixa exigências e critérios necessários

aos projetos das instalações de drenagem de águas pluviais,visando a garantir

níveis aceitáveis de funcionalidade, segurança, higiene, conforto, durabilidade

e economia.

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Em regiões como o Nordeste brasileiro, onde é difícil conseguir água,

seja para o uso doméstico ou para o consumo humano, a população se vê

obrigada a usar e consumir água de qualidade duvidosa, o que vem associado

a uma série de doenças, tendo muitas vezes que andar quilômetros para

conseguir água. Uma alternativa que resolve esse conflito é a captação de

água de chuva, algo relativamente fácil de se fazer e que com um tratamento

adequado pode ser utilizada inclusive para o consumo humano.

Em algumas metrópoles brasileiras, como São Paulo e Rio de Janeiro, a

coleta da água da chuva tornou-se obrigatória para alguns empreendimentos,

visando a redução das enchentes. Existem também empresas especializadas

como a 3P Technik com filial no Brasil que fabrica e fornece soluções para o

aproveitamento da água da chuva.

É importante salientar, também, que o uso de águas pluviais para a água

não potável evita que seja desperdiçada uma água pura e tratada na limpeza

de jardins, gramados, descargas de banheiros e outras aplicações dentro da

universidade, que não necessitam de águas potáveis.

Pesquisas feitas no Japão mostraram que com a reutilização da água da

chuva, conseguiu-se reduzir o consumo de 30% da água potável. O uso de

fontes alternativas de suprimento para o abastecimento dos pontos de

consumo de água não potável é uma importante prática na busca da

sustentabilidade hídrica. Dentre as fontes alternativas pode-se citar o

aproveitamento da água da chuva, o reúso de águas servidas e a

dessalinização da água do mar. Destaca-se o aproveitamento da água da

chuva como fonte alternativa de suprimento pela sua simplicidade.

O aproveitamento da água da chuva como fonte alternativa para fins não

potáveis vem sendo amplamente utilizado tanto em países desenvolvidos como

nos sub-desenvolvidos, tanto como fonte principal quanto como fonte

suplementar de água, tornando-se uma contribuição descentralizada

importante.

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JustificativaA busca de fontes alternativas de recursos hídricos é uma estratégia de

gestão ambiental indispensável para evitar uma possível escassez, visto que a

demanda vem aumentando progressivamente. Uma forma de conservar a água

é aproveitar a água da chuva para consumo não potável em edificações e é,

portanto, o assunto que será abordado neste trabalho.

A viabilidade do uso de água de chuva em edificações é caracterizada

pela diminuição da demanda de água fornecida pelas companhias de

saneamento, tendo como consequência a diminuição de custos com água

potável.

A reutilização de água pluvial traz também como vantagem a retirada

desse volume de água do sistema de drenagem urbana, o que em larga escala

permitiria a diminuição da ocorrência de enchentes em caso de chuvas fortes.

O projeto também permite que a Universidade seja vista como um órgão

que se preocupa com o meio ambiente e possibilita que alunos, professores,

servidores e a comunidade em geral tenham contato maior com atividades de

preservação, gerando uma maior disseminação da consciência ambiental.

Objetivo do projetoO presente projeto tem como objetivo geral a reutilização de água da

chuva pela Universidade Federal Fluminense, permitindo uma diminuição do

consumo de água tratada (que é disponibilizada pela rede de abastecimento

local) para fins não potáveis (como descargas, pias, limpeza, etc), acarretando

também uma redução nos custos.

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Objetivo superiorCom a execução do projeto será possível aumentar a conscientização

da população através da criação de cartazes sobre a importância da

reutilização da água da chuva bem como panfletos com a mesma mensagem,

de forma a difundir as vantagens desta prática. Promover palestras com a

finalidade de alertar ao público usuário do prédio da química (alunos,

professores e funcionários) sobre as vantagens do reaproveitamento da água

da chuva para fins não potáveis, como a diminuição do consumo e desperdício

da água, este bem natural que em breve se tornará escasso para todos nós.

Essa prática permite ainda que a Universidade se torne uma referência

local de conscientização ambiental, gerando visibilidade positiva para sua

imagem, que pode incentivar a comunidade local e também demais

universidades, difundindo a atitude.

Análise de problemas๏ Estiagem ou períodos sem chuva.

Solução- Criação de um sistema interligado que une a tubulação da

cisterna, onde a água da chuva é armazenada, com a da caixa d’água.

Assim, em períodos de estiagem, ou quando a água da chuva acabar na

cisterna, automaticamente a água a ser utilizada é a água proveniente

da caixa d’água. A função do sistema de captação de água de chuva

seria, dentre outras, complementar o sistema convencional.

๏ Destino de resíduos filtrados da água da chuva.

Solução- Os resíduos obtidos a partir da filtração da água da chuva

proveniente do telhado, como galhos, folhas secas e outros resíduos

orgânicos podem ser destinados para a produção de húmus, através da

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compostagem em locais apropriados dentro do campus do Valonguinho.

O objetivo da compostagem é transformar o material orgânico em

húmus, concentrando, de forma equilibrada, nutriente para as plantas,

além de dar estrutura e vida ao solo. A aplicação de composto orgânico

no solo possibilita a criação de microrganismos que irão fornecer

nutrientes que as plantas necessitam.

๏ Contaminação da água da chuva por microrganismos (fungos, bactérias,

etc.).

Solução- O controle da potencial presença de agentes patogênicos na

água, a exemplo de protozoários, deve ser efetuado antes da sua

utilização. Os métodos mais comuns são: a filtração, o tratamento

químico e a fervura da água. O tratamento da água mais comumente

utilizado em sistemas de captação e armazenamento de água de chuva

e que será adotado nesse projeto é a cloração, por ser um método

simples e barato. Este proporciona a desinfecção da água e o controle

de surtos de doenças de veiculação hídrica.

Para evitar a contaminação que vem do telhado é aconselhado evitar a

entrada das primeiras águas escoadas do telhado na caixa, desviando

os tubos de condução para fora do orifício de entrada do reservatório.

Em alguns sistemas é utilizado dispositivo desviador das primeiras

águas de chuva.

๏ Monitoramento da qualidade da água como composição (Óxido de

enxofre e nitrogênio) e pH.

Solução- Sabendo-se que a despeito da acidez natural das chuvas,

este fator não chega a ser significativo para o consumo não potável, de

resto, todos os componentes, os quais incluem os sistemas de filtragem,

bombas, área de captação e pavimentação, devem ser monitorados e

bem conservados. Inclusive a qualidade da água armazenada que deve

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ser monitorada em vários pontos: i) antes de atingir o solo; ii) após

escorrer pelo telhado; iii) dentro do reservatório; iv) no ponto de uso.

๏ Ausência de dados de precipitação o que inviabilizaria o cálculo das

estruturas.

Solução- O problema da ausência de dados estatísticos de precipitação,

bem como de estações de monitoramento do índice pluviométrico

podem ser resolvidos com a utilização de dados da mesma latitude na

cidade mais próxima, ou seja, Rio de Janeiro. A partir desses dados

pode-se dar continuidade ao cálculo do dimensionamento do sistema de

captação de água, o qual é formado basicamente por: um tanque de

armazenamento (Ta), um sistema de filtragem (Sf) e área de captação

(Ac) que usualmente é o telhado das construções (desde que possua

área suficiente para coletar água em quantidade e qualidade

necessárias à finalidade que se propôs), materiais disponíveis para a

sua construção, calhas e tubulações responsáveis por conectar estes

componentes e regulamentos e códigos de construção estabelecidos

por legislação específica, a NBR 10884/89.

Brito & Porto (1997) apresentam o dimensionamento do sistema

de captação no qual o volume total de água necessário (Vt) em m3, é

função do número de pessoas e/ou animais (N), do consumo por pessoa

e/ou animal (S) em litros e do período de uso da água armazenada, isto

é, o período (U) em dias estimado para o recomeço das chuvas. A área

de captação (Ac) corresponde ao tamanho do telhado e o volume

captado é função do escoamento e da precipitação média anual, sendo

esta importante para o cálculo das estruturas do projeto.

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๏ Espaço escasso para implantação de reservatório seja ele subterrâneo ou

apoiado.

Solução- Segundo May (2004), os sistemas de coleta e aproveitamento

de água de chuva em edificações são formados por quatro componentes

básicos: áreas de coleta; condutores; armazenamento e tratamento. Em

áreas para captação de água de chuva, comumente utiliza-se materiais

como: telhas galvanizadas pintadas ou esmaltadas com tintas não

tóxicas, superfícies de concreto, cerâmicas, policarbonato e fibra de

vidro. As calhas também devem ser fabricadas com materiais inertes,

como PVC ou outros tipos de plásticos, evitando assim, que partículas

tóxicas provenientes destes dispositivos venham a ser levadas para os

tanques de armazenagem (MACOMBER, 2001).

A escassez referente ao espaço para a construção do reservatório

pode ser resolvido com o estudo e análise do entorno do prédio, para

analisar onde há espaço suficiente para a construção da cisterna, sendo

necessário também analisar um espaço adequado dentro do prédio para

a construção do reservatório superior (podendo ser construído na laje do

prédio). Deve-se procurar, também, um local afastado de árvores ou

arbustos cujas raízes possam provocar rachaduras e consequente

vazamento na parede do reservatório.

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๏ Tubulação interna do prédio já existente.

Solução- As tubulações e calhas são utilizadas para transportar a

chuva coletada, podendo ser encontradas em diversos materiais,

porém os mais utilizados são em PVC e metálicos (alumínio e aço

galvanizado).Toda a tubulação que fizer parte desse sistema deve

estar destacada com cor diferente e avisos de que essa conduz água

de chuva evitando, assim, conexões cruzadas com a rede de água

potável. Assim, torna-se necessário verificar se é possível utilizar a

coluna para a construção dessas tubulações que transportarão as

águas pluviais ou se a substituição é necessária.

๏ Quais são os fatores necessários para avaliar o custo da implantação

do sistema de captação de água.

Solução- O custo de implantação (Ci), em uma primeira e mais

superficial análise é proporcional: ao volume de reservação (Vr); à

quantidade ou comprimento total das calhas (Ca), condutores (Co), e

tubulação (Ct); à quantidade de dispositivos (singularidades) usados

para filtrar e limpar a água captada (ralos, filtros entre outros) (Cs);

ao incremento de dispositivos que impeçam a contaminação da água

tratada pela água de chuva; à área de captação (A), à oferta de

chuva – índice pluviométrico (i); à demanda de água (Da); à

instalação de dispositivos de recalque – bombas de recalque (Bo)

entre outros.

É importante observar que cada item descrito acima contribui em

maior ou menor grau para aumentar ou diminuir o custo de

implantação do sistema de captação de água de chuva.

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MetodologiaOs sistemas de aproveitamento de água da chuva usualmente possuem

os seguintes componentes:

✓ Área de captação: Geralmente são os telhados. Podem ser telhas

cerâmicas, de fibrocimento, de zinco, de ferro galvanizado, de concreto

armado, de plásticos, entre outros.

✓ Calhas e condutores: São necessárias calhas e coletores de águas

pluviais que podem ser de PVC ou metálicos. Para dimensionamento das

calhas a NBR 10844/89 adota a fórmula de Manning.

✓ By pass: A primeira chuva, que contém muita sujeira dos telhados pode ser

removida manualmente com uso de tubulações, as quais podem ser

desviadas de reservatórios ou automaticamente através de dispositivos de

autolimpeza em que o homem não precisa fazer nenhuma operação.

✓ Peneira: Para remover o material em suspensão, usam-se peneiras com

telas de 0,2mm a 1,0mm (p. 91 The Rainwater Technology Handbook, 2001,

Alemanha).

✓ Reservatório: Podem estar apoiado, enterrado ou elevado. Podem ser de

concreto armado, alvenaria de tijolos comuns, alvenaria de bloco armados,

plásticos, poliéster, etc. Foi escolhido para o dimensionamento o método de

Rippl, ou diagrama de massas.

✓ Extravasor: Deverá ser instalado no reservatório um extravasor. O

extravasor deverá possuir dispositivos para evitar a entrada de pequenos

animais.

Devendo cada parte ser dimensionada individualmente, segundo as

características de precipitação da região onde o sistema deseja ser implantado.

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I. Dimensionamento das calhas e condutores

As calhas e condutores verticais deverão obedecer ao solicitado nas

normas brasileiras de instalações de esgoto pluvial (NBR 10844/89).

Dependendo da região onde será alocado o projeto devemos adotar os

seguintes períodos de retorno:

T=1 ano para regiões pavimentadas onde empoçamento possa ser tolerado;

T=5 anos para coberturas e⁄ou terraços;

T=25 anos para coberturas e áreas onde o empoçamento ou extravasamento

não possa ser tolerado.

II. Vazão da calha

Para o cálculo da vazão a NBR 10844⁄89 sugere o uso da seguinte fórmula:

Onde:

Q = Vazão de projeto (L/min)

I = Intensidade pluviométrica (mm/h)

A = Área de contribuição (m²)

Fórmula de Manning

Para dimensionamento das calhas a NBR 10844/89 adota a fórmula de

Manning:

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Onde:

Q = Vazão de projeto (L/min)

A = Área da seção molhada (m²)

P = Perímetro molhado (m)

= AP = Raio Hidráulico (m)

n = Coeficiente de rugosidade de Manning (Tabelado)

S = Declividade (m/m)

Os condutores horizontais são calculados para lâmina de água máxima

de 2 3 do diâmetro, ou seja, 0,66D. A Tabela a seguir fornece as vazões em

litros por minuto, de acordo com os diâmetros dos condutores horizontais de

seção circular e da declividade.

Tabela 1 - Capacidade de condutores horizontais de seção circular (vazões em

L/min.) Fonte: ABNT 10.844/89

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III. Declividade das calhas

As calhas, condutores e superfícies horizontais deverão ter declividades

mínimas de 0,5%. Quando uma calha é muito comprida há o perigo do

entupimento, assim, muitas vezes é necessário dividir a calha em diferentes

condutores verticais.

Segundo NBR 10844⁄89 as calhas de beiral ou platibanda, quando a saída

estiver a menos de 4m de uma mudança de direção, a vazão de projeto deve

ser multiplicada pelos coeficientes da tabela a seguir.

IV. Condutores de águas pluviais

Os condutores verticais, segundo NBR 10844/89, devem possuir

diâmetro mínimo da seção circular de 70mm. Também como recomendação da

norma a drenagem devem ser feita por mais de uma saída, exceto nos casos

em que não houver risco de obstrução.

O dimensionamento dos condutores verticais deve ser feito a partir dos

seguintes dados:

Q = Vazão de projeto, em L/min

H = Altura da lâmina de água na calha, em mm

L = Comprimento do condutor vertical, em m.

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Projeto de Química Ambiental

Tipo de curvaCurva a menos

de 2 m da saída

Curva entre 2 e

4 m da saída

Canto reto 1,2 1,1

Canto

arredondado1,1 1,05

Universidade Federal Fluminense

Utilizando os ábacos previstos na norma, mostrados a seguir.

Procedimento: levantar uma vertical por Q até interceptar as curvas de H

e L correspondentes. No caso de não haver curvas dos valores de H e L,

interpolar entre as curvas existentes. Transportar a interseção mais alta até o

eixo D. Adotar o diâmetro nominal cujo diâmetro interno seja superior ou igual

ao valor encontrado.

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V. Coeficiente de Runoff

Para efeito de cálculo, o volume de água de chuva que pode ser

aproveitado não é o mesmo que o precipitado. Para isto, é utilizado o

coeficiente de escoamento superficial, ou coeficiente de runoff, que é o

quociente entre a água que escoa pela superfície e o precipitado.

São consideradas aqui perdas por evaporação, limpeza do telhado, na

autolimpeza, entre outras. O coeficiente usualmente adotado é de 0,8 para

áreas urbanas.

VI. Reservatórios

Os reservatórios podem ser basicamente de concreto armado, plásticos,

aço, fibrocimento ou alvenaria de bloco armada.

Devem ser considerados no projeto dos reservatórios: extravasor,

dispositivo de esgotamento, cobertura, inspeção, ventilação e segurança. Deve

ser minimizado o turbilhonamento, dificultando a ressuspensão de sólidos e o

arraste de materiais flutuantes. A retirada de água do reservatório deve ser feita

próxima à superfície. Recomenda-se que a retirada seja feita a 15 cm da

superfície.

O volume de água a ser aproveitado é dado pela seguinte fórmula:

Onde:

V = é o volume anual, mensal ou diário de água de chuva

aproveitável;

P = é a precipitação média anual, mensal ou diária;

A = é a área de coleta;

C = é o coeficiente de escoamento superficial da cobertura;

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VII. Dimensionamento do reservatório

Foi escolhido para o dimensionamento o método de Rippl, ou diagrama

de massas, por ser um dos métodos mais práticos e simplificados, ainda assim

garantindo bons resultados.

A eficiência e a confiabilidade dos sistemas de aproveitamento de água

de chuva estão ligados diretamente ao dimensionamento do reservatório de

armazenamento reservatório necessitando de um ponto ótimo na combinação

do volume de reserva e da demanda a ser atendida, que resulte na maior

eficiência, com o menor gasto possível. (PROSAB, 2006).

Neste método, o volume de água que escoa pela superfície de captação

é subtraído da demanda de água pluvial em um mesmo intervalo de tempo. A

máxima diferença acumulada positiva é o volume do reservatório para 100% de

confiança. (SCHILLER;LATHAN, 1982).

É um método de cálculo de volume de armazenamento necessário para

garantir uma vazão regularizada constante durante necessário o período mais

crítico de estiagem observado.

A Tabela abaixo mostra o roteiro para cálculo do volume do reservatório.

Sendo que o volume a ser utilizado é o maior valor para a diferença

acumulada.

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Meses

Precipitação

média mensal

(P)

Área de

coleta

(A)

CES x

Eficiência

do sistema

de captação

(Cxη)

Volume

aproveitável

Demanda

mensal

Volume

aproveitável –

demanda

Diferença

acumulada

mm m² m³ m³ m³ m³JanFev...

Total


Análise técnica Para a realização do Projeto de Reutilização da Água da Chuva para

Fins Não Potáveis no Instituto de Química da UFF, fez-se um estudo de

viabilidade técnica. Esta consiste em avaliar a infra-estrutura da organização e

compreender se há suporte técnico necessário para as ambições. Será

avaliada a viabilidade técnica através da análise de execução e identificação

da solução técnica, assim como sua implementação.

CRITÉRIO PARÂMETROS PESO

Conhecimento: Sabemos como

identificar e desenhar a solução (ou rota) técnica do projeto?

Certeza de solução com evidências de sucesso; 1Conhecimento:

Sabemos como identificar e desenhar

a solução (ou rota) técnica do projeto?

Evidências da solução (solução existente, porém com baixa maturidade); 0,66

Conhecimento: Sabemos como

identificar e desenhar a solução (ou rota) técnica do projeto? Indícios de solução (solução inovadora,

sem conhecimento internacional). 0,33

Dificuldade: Sabemos quais são as

mudanças necessárias na execução do

projeto, e seu grau de dificuldade?

Grande dificuldade (física ou conceitual) de implementação; 0,33Dificuldade: Sabemos

quais são as mudanças necessárias

na execução do projeto, e seu grau de

dificuldade?

Pequena dificuldade; 0,66

Dificuldade: Sabemos quais são as

mudanças necessárias na execução do

projeto, e seu grau de dificuldade?

Sem dificuldade. 1

Por meio de algumas dessas informações básicas fundamentais,

didaticamente podemos traduzir em números o potencial do projeto. De acordo

com os estudos realizados para elaboração e proposição desse projeto, torna-

se plausível afirmar peso 1 para conhecimento devido a certeza de solução

com evidências de sucesso e, peso 0,66-1 para dificuldade já que observa-se

pequena ou ausente.

Para análise dos dados pluviométricos, se fez necessário o

levantamento da série histórica de chuvas da região desejada. Como exemplo

de cálculo, pode-se pegar como referência um ano com uma precipitação

pluviométrica de 500mm, que pode ser considerado como crítico para as

condições comuns de precipitação e de difícil ocorrência.

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A análise desse dado pessimista por si só já demonstra potencial

positivo da implantação.

Existem vários aspectos positivos no uso de sistemas de aproveitamento

de água pluvial, pois estes possibilitam reduzir o consumo de água potável

diminuindo os custos de água fornecida pelas companhias de abastecimento;

minimizar riscos de enchentes e preservar o meio ambiente reduzindo a

escassez de recursos hídricos (MAY, 2004).

Finalmente, é importante ressaltar que a experiência de anos de

trabalho das ONGs apoiando a disseminação de projetos como esse tem

demonstrado que o sucesso depende, com raras exceções, diretamente da

metodologia adotada no processo de implantação (WEIERBACHER, 2008).

Nessas circunstâncias, cabe ratificar que a metodologia aplicada no presente

projeto é consagrada além de contar com forte mobilização de ação

participativa e valorização do conhecimento local, uma reflexão e educação

sobre a problemática da água com respectivas soluções passíveis e ainda um

momento de abrir uma porta para um debate local sobre a questão da

convivência com adversidade de escassez de água e conscientização

ambiental na comunidade.

As técnicas de aproveitamento de água pluvial são soluções

sustentáveis que contribuem para uso racional da água, proporcionando a

conservação dos recursos hídricos. Portanto, a implantação um sistema de

captação de água de chuva não será abordada simplesmente como um

processo de uma obra de engenharia civil, será estimulada a visão de uma

perspectiva sustentável de uso desse recurso hídrico.

Como em discussão, há a possibilidade de parceria com empresas a fim

de suprir habilidades complementares, conhecimento técnico, recursos

financeiros bem como outras competências através de parcerias na realização

de ações específicas que podem auxiliar na implementação e no resultado final

do projeto.

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Ao final desse estudo de viabilidade técnica da captação e

aproveitamento de água da chuva, levando-se em consideração a precipitação

da região e o fato da metodologia a ser aplicada e a equipe envolvida na

execução desse projeto estarem pré-concebidas e consagradas para realizar a

captação e o aproveitamento, constatou-se que há viabilidade técnica na

instalação do sistema estudado.

Análise de viabilidade financeiraRealizou-se uma análise de viabilidade econômica dos sistemas de

aproveitamento de água de chuva dimensionados. Esta análise teve com

objetivo determinar o período de retorno dos gastos com a implantação dos

sistemas de aproveitamento de água de chuva, ou seja, determinou-se o

período de retorno do investimento.

Para realizar a análise de viabilidade econômica do sistema foram

contabilizados os custos de implantação, incluindo material, e custos com

despesas de operação e manutenção do sistema, incluindo custo de energia

elétrica para o bombeamento da água. Contabilizou-se também o benefício

gerado pela economia de água potável na edificação.

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Telhado Metálico Calhas em PVC


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Filtro Autolimpante

Reservatório de Eliminação de Primeira Chuva

Medidor de Vazão

Tela em Nylon

Reservatório de Armazenamento Final


Para o cálculo do valor da economia de água proporcionada pelo

sistema de água de chuva, utilizaram-se dados encontrados na literatura

referentes a residência padrão, com consumo acima de 30 m³/mês, que é de R

$ 3,38 (três reais e trinta e oito centavos) por m³ de água. Além disso, a taxa de

esgoto em função do volume de água consumido é de R$ 2,71/m³. Portanto, o

custo total por m³ de água economizada é de R$6,09 (seis reais e nove

centavos).

Onde:

P: Valor presente (R$),

A: Custo mensal com operação e manutenção (R$),

n: Vida útil do projeto (anos), correspondente ao período de atendimento das

estruturas físicas projetadas, variando de 10 a 30 anos.

i: Taxa de juros (% aa.).

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Vista Geral do Sistema


Os valores adotados para a análise de viabilidade econômica são

provenientes da literatura e foram de n igual a 20 anos, taxa de juros anual (i)

igual 10% aa. e um custo com manutenção (A) de R$100,00 por ano.

A análise de viabilidade econômica do sistema de aproveitamento de

água de chuva do prédio do Núcleo Água localizado na UFES foi realizada

tendo como base os dados utilizados no dimensionamento de reservatório

utilizando a demanda medida de água não potável do prédio em questão.

Para a realização da análise de custo foram utilizados dois volumes de reserva,

sendo um de 3,0 m³ e outro de 1,5 m³, obtidos pelo Modelo Comportamental

PAE, com capacidade para atender a 100% e a 50% da demanda de 3,0 m³/

mês, respectivamente.

O sistema de captação de água de chuva composto pelas calhas,

condutores verticais e horizontais, filtro autolimpante, reservatório de

eliminação de primeira chuva em acrílico com capacidade para 120L e demais

acessórios, teve um custo total de R$1.000,00. Acrescentando-se o custo do

reservatório a esse valor, passa-se a ter um valor de R$ 1.700,00 para o

sistema de 3,0 m³ e de R$ 1.400,00 para o sistema de 1,5 m³.

A Tabela sintetiza os dados utilizados nas duas análises econômicas,

bem como mostra os resultados obtidos pelas mesmas. Os dados são

referentes a sistemas pequenos de aproveitamento de água e estão presentes

na literatura.

Verifica-se que o período de retorno do investimento do sistema de

aproveitamento de água de chuva para o prédio do Núcleo Água é maior que

10 anos para os dois dimensionamentos. No caso de um reservatório menor,

como o de 1,5 m³, o período de retorno é de mais de 20 anos, isso se explica

pelo fato de que com um volume menor de reserva, menor também será a

economia de água potável gerada pelo sistema. Além disso, atualmente, ainda

se paga muito pouco pelo metro cúbico de água.

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ParceriasPara a realização do Projeto de Reutilização da Água da Chuva para

Fins Não Potáveis no Instituto de Química da UFF, avaliou-se a possibilidade

do apoio de algumas empresas a fim de suprir habilidades complementares,

conhecimento técnico, recursos financeiros bem como outras competências

através de parcerias na realização de ações específicas que podem auxiliar na

implementação e no resultado final do projeto. Dentre as possíveis parcerias

selecionadas e o respectivo apoio prestado relativo a cada segmento, estão:

Águas de Niterói – Grupo Águas do Brasil e ONG Água e Cidade: a empresa

Águas de Niterói – Grupo Águas do Brasil, responsável pelos serviços de

distribuição de água, coleta e tratamento de esgoto no município de Niterói e a

ONG Água e Cidade, uma organização não governamental, sem fins

econômicos, com atuação nacional e internacional que visa conscientizar e

mobilizar a sociedade para o uso racional da água de abastecimento e a

conservação dos rios urbanos, podem prestar o apoio referente às ações

ambientais.

Em parceria com a ONG Água e Cidade, a Águas de Niterói

desenvolveu o projeto Água na Escola com o objetivo de educar crianças do

município de Niterói para o uso racional da água. O projeto capacita

professores e alunos das redes públicas e privadas a se tornarem agentes

multiplicadores da causa ambiental, incentivando ainda escolas e organizações

a assumirem o compromisso com o gerenciamento da água.

Com o apoio destas possíveis parcerias, pode-se mobilizar as pessoas

que utilizam as dependências do Instituto de Química da UFF na

conscientização a favor do uso racional da água.

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❖ Laboratórios de Análise

O aproveitamento da água da chuva em áreas urbanas para fins não

potáveis só pode se aplicado após o tratamento adequado desta água captada

e pelo controle de alguns critérios nos sistemas de reuso da água de forma a

evitar riscos do ponto de vista sanitário a saúde pública e danos ao meio

ambiente.

Com o apoio dos laboratórios analíticos que realizam pesquisas e prestação

de serviço nas dependências do Instituto de Química, pode-se criar uma

parceria de viabilidade econômica para a Universidade através do controle de

alguns parâmetros nacionais e internacionais sobre a qualidade da água para

fins não potáveis, como: Coliformes Totais e Termotolerantes, Turbidez, Cor e

pH.

❖ Empresas Acquabrasilis, Acquasave e Harvesting do Brasil

As empresas Acquabrasilis e Acquasave, em relação ao reuso da água da

chuva para fins não potáveis, dimensionam e projetam sistemas de captação,

armazenamento e tratamento da água da chuva. E a empresa Harvesting do

Brasil possui soluções de baixo custo para a captação e utilização de água de

chuva, através de um sistema de fácil instalação e baixo custo, que retira o

primeiro fluxo de água da chuva que desce do telhado, o que causa uma perda

da qualidade da água já que o primeiro fluxo contém muito mais contaminante,

com cisternas que não precisam ser enterradas.

Essas empresas podem, por meio de uma parceria, prestar consultoria na

implementação desses sistemas, assim como na definição de informações de

área de captação das águas, da precipitação pluviométrica local e da demanda

de água não potável do empreendimento a ser executado neste projeto.

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❖ Construtoras Queiroz Galvão e Odebrecht

O apoio de Construtoras de grande porte como a Queiroz Galvão e a

Odebrecht através de uma parceria com a Universidade, poderia viabilizar

financeiramente a implementação da infraestrutura do Projeto de Reutilização

da Água da Chuva para Fins Não Potáveis no Instituto de Química da UFF,

visto que são empresas que possuem operações que prezam pela dimensão

da responsabilidade ambiental do desenvolvimento sustentável.

Resultados esperadosComo resultado da aplicação do projeto, espera-se que a construção

seja a baixo custo e que tenha valoração ambiental, e que possa propiciar aos

estudantes, professores, servidores públicos e a toda comunidade universitária

melhor qualidade de vida.

Além disso, espera-se que haja uma redução na conta de água,

economia de água, conscientização de todos para preservação dos bens

naturais e mudança de atitudes.

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Cronograma de atividades

2012201220122012Abril Maio Junho

Análises de problemas X

Contextualização X

Introdução X

Justificativa X

Metodologia X

Objetivo do projeto X

Objetivo geral (superior) X

Parcerias X

Resultados e produtos esperados X

Viabilidade financeira X

Viabilidade técnica X

Bibliografia− Acquabrasilis. Disponível em: www.acquabrasilis.com.br. Acessado em:

17 de maio de 2012.

− Acquasave. Disponível em: www.acquasave.com.br. Acessado em: 17

de maio de 2012.

− Águas de Niterói – Grupo Águas do Brasil. Disponível em:

www.aguaecidade.org.br. Acessado em: 17 de maio de 2012.

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− Aproveitamento da Água da Chuva Para fins Não Potáveis na Cidade de

Vitória (ES). Karla Ponzo Vaccari Annecchini, dissertação para obtenção

do Grau em Mestre em Engenharia Ambiental, da Universidade Federal

do Espírito Santo, 2005.

− ASSIS, F. N., ARRUDA, H. V., PEREIRA, A. R. Aplicações de estatística

à climatologia: teoria e prática. Pelotas, RS, Ed. Universitária, 1996,

161p.

− BRANCO, Samuel Murgel & ROCHA, Aristides Almeida – Ecologia –

Educação Ambiental, Ciências do Ambiente para Universitários –

CETESB. Companhia de Tecnologia e Saneamento Ambiental. São

Paulo, p. 99, 13-15. 1980

− BRESSAN, D. L.; MARTINI, M. Avaliação do potencial de economia de

água tratada no setor residencial da região sudeste através do

aproveitamento de água pluvial. 2005. 117 f. Trabalho de conclusão de

curso (Engenharia Civil) – Universidade Federal de Santa Catarina,

Florianópolis.

− Campos, M. A. S. Aproveitamento de água pluvial em edifícios

residenciais multifamiliares na cidade de São Carlos, dissertação de

mestrado em Engenharia Civil- Universidade de São Carlos, São Carlos,

2004.

− Carlon, M. R. Percepção dos atores sociais quanto as alternativas de

implementação de sistemas de captação e aproveitamento de água de

chuva em Joinvelli-SC, dissertação de mestrado em Ciência e

Tecnologia Ambiental, Universidade do Vale do Itajaí, Itajaí-SC 2005

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− Carvalho, G. S. Análise de uma proposta de um sistema de captação e

aproveitamento de água da chuva para uso em bacias sanitárias com

caixa acoplada em residências unifamiliares, TCC, Universidade

Estadual Paulista, Rio Claro-SP, 2007.

− Construtora Odebrecht. Disponível em: www.odebrecht.com.br.

Acessado em 25 de maio de 2012.

− Construtora Queiroz Galvão. Disponível em: www.queirozgalvao.com.

Acessado em 25 de maio de 2012.

− Kulshreshtha, S.N. (1998). "A Global Outlook for Water Resources to the

Year 2025". Water Resources Management 12 (3): 167–184

− ONG Água e Cidade. Disponível em: www.aguasdeniteroi.com.br.

Acessado em: 17 de maio de 2012.

− MAY, S. Estudo da Viabilidade do Aproveitamento de Água de Chuva

para Consumo. Não Potável em Edificações. Dissertação (Mestrado).

Curso de Pós-Graduação em Engenharia da Construção Civil, Escola

Politécnica, Universidade de São Paulo, 2004.

− PACEY, A. & CULLIS, A. Rainwater harvesting, the collection of rainfall

and runoff in rural areas. London: Intermediate Techonology

Publications. 1999. 216 p. JALFIM, F. T. Considerações sobre a

viabilidade técnica e social da captação e armazenamento da água da

chuva em cisternas rurais na região semi-árida brasileira. In: Simpósio

de Captação de água de chuvas no semi-árido, 30, Campina Grande,

PB, 21 a 23.11.2001. CD-ROOM, 2001.

− REBOUÇAS, Aldo (2003). " Água no Brasil: abundância, desperdício e

escassez", BAHIA ANÁLISE & DADOS, Salvador, v. 13, n. ESPECIAL, p.

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− Série de Cadernos Técnicos do Crea-PR: Uso e Reuso da Água.

Disponível em: www.crea-pr.org.br. Acessado em: 17 de maio de 2012.

− SILVA, A. S et al. Captação e conservação de água de chuva para

consumo humano: cisternas rurais- dimensionamento, construção e

manejo. EMBRAPA-CPTASA, Circular Técnica n. 12, 103p, 1984.

− Weierbacher, L. Estudo de captação e aproveitamento de água da chuva

na indústria moveleira Bento Móveis de Alvorada-RS, TCC, Universidade

Luterana do Brasil, Canoas, 2008

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http://www.crea-pr.org.br

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reutilização da água da chuva

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