sistema de aproveitamento de Águas pluviais para usos não potáveis

5/20/2018 Sistema de Aproveitamento de guas Pluviais Para Usos N o Pot veis

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Sistema de aproveitamento de guas pluviais para usos no potveis

Um crescente nmero de grandes cidades e regies metropolitanas brasileiras vive situao

de escassez e degradao dos recursos hdricos impondo a adoo de programas de

conservao de gua.

Entre os componentes de programas de conservao de gua, figura o de substituio de

fontes. Consiste basicamente em utilizar novas fontes de recursos hdricos em substituio

s existentes, especialmente sob condies em que a nova fonte sirva a usos menos

exigentes (menos "nobres"). O aproveitamento de gua da chuva precipitada nas

edificaes do meio urbano se enquadra nessa categoria.

Trs grandes virtudes so freqentemente associadas ao aproveitamento da gua de chuva

em edifcios: a) diminui a demanda de gua potvel; b) diminui o pico de inundaes quando

aplicada em larga escala, de forma planejada, em uma bacia hidrogrfica; c) pode reduzir as

despesas com gua potvel.

Embora a prtica do aproveitamento de gua de chuva no Brasil remonte aos primeiros

assentamentos na poca do Descobrimento, a atual conjuntura renova a oportunidade

dessa medida sob a gide da sustentabilidade.



Usos domsticos no potveis

Usos domsticos so aqueles prprios ao

ambiente da habitao ou moradia, embora

possam estar presentes tambm em edifcios

industriais, comerciais, pblicos e de servios.

Entre eles citam-se o uso da gua para simplesingesto, a lavagem e preparo de alimentos crus

e cozidos, a lavagem de utenslios de cozinha, o

banho pessoal, a higiene corporal, a lavagem de

roupas, a descarga de bacias sanitrias, a

limpeza de pisos, paredes, veculos, a rega de

jardins, a higiene de animais domsticos. Podem

ser includos usos como a descarga em mictrios,

a gua de reserva para combate a incndio e a

gua para aquecimento e acumulao destinadaao banho e outros usos.

Entre os usos domsticos mencionados alguns

exigem gua cuja qualidade atenda aos padres

de potabilidade, ou seja, Portaria 518/2004 do

Ministrio da Sade. Entretanto outros usos

domsticos no requerem caractersticas de

qualidade to exigentes quanto a potabilidade.

Esses usos, para os quais no exigida apotabilidade da gua, so definidos como no

potveis.

Entre os usos domsticos citados pode-se dizer

que a descarga de bacias sanitrias e mictrios, a

limpeza de pisos e paredes, a lavagem de

veculos, a rega de jardins e a gua de reserva

para combate a incndio, enquadram-se como

no potveis.

Campo de aplicao

O presente artigo aplica-se ao aproveitamento de

guas pluviais em usos domsticos no potveis

em edifcios diversos onde tais usos sejam

praticados.

Considera-se neste artigo somente a precipitao

pluvial sobre coberturas de edifcios, ou seja,lajes e telhados. Os ptios, garagens, jardins e

outras reas similares no so objetos de captao visando ao aproveitamento.



Componentes do sistema predial de aproveitamento de gua pluvial

O sistema predial de aproveitamento de gua pluvial para usos domsticos no potveis

formado pelos seguintes subsistemas ou componentes:

a) captao;

b) conduo;

c) tratamento;d) armazenamento;

e) tubulaes sob presso;

f) sistema automtico ou manual de comando;

g) utilizao.

Concepes bsicas

O fundamento bsico do projeto de aproveitamento de

guas pluviais assenta-se sobre o grau de atendimentodas demandas de gua no potvel frente oferta de

precipitao pluvial no local. A quantidade de gua pluvial

a ser aproveitada diretamente proporcional rea de

captao.

Exemplos de clculos sobre demanda e oferta de guas

pluviais so encontrados na publicao "Uso Racional da

gua em Edificaes" do Prosab (Programa de Pesquisa

em Saneamento Bsico), da Finep (Gonalves, 2006).

A aplicao de sistemas de aproveitamento de gua

pluvial deve passar por avaliao econmico-financeira. No raramente sistemas de

aproveitamento levam a longos perodos de retorno financeiro, pois tm grande peso as

despesas com energia.

Solues de captao e conduo de guas pluviais

A conduo das guas precipitadas sobre as coberturas usualmente feita por meio de

calhas, condutores, grelhas, caixas de amortecimento e outros componentes, projetadas damesma forma que nas instalaes prediais de guas pluviais, segundo a norma brasileira

NBR 10844/1989.

Trs situaes bsicas podem ser consideradas quanto relao entre a rea de captao

e o reservatrio:

a) reservao somente com reservatrio elevado;

b) reservao somente com reservatrio inferior;

c) reservao dotada de reservatrio inferior e superior.



No primeiro caso a cobertura, ou a parcela de cobertura destinada captao dever levar

em conta a possibilidade do escoamento da precipitao, por gravidade, para o reservatrio

superior. A figura 1 ilustra essa soluo.

Variantes dessa soluo so apresentadas na figura 2.

No segundo e terceiro caso a captao corresponder rea integral da cobertura, dotada

de calhas ou canaletas e condutores verticais.

Uma configurao de simples implantao no caso de casas trreas existentes ilustrada

na figura 3. Trata-se de soluo promissora para implantao massiva visando atenuao

do pico de cheias.

Solues alternativas de calhas e condutores verticais incluem filtros de materiais

grosseiros, conforme ilustram as figuras 4 e 5.

Solues de tratamento de guas pluviais

Estudos mostram que o tratamento da gua pluvial captada obrigatrio devido aos riscos

associados ao material carreado pela gua de chuva quando do escoamento sobre a

cobertura. Observa-se a presena de material grosseiro, como folhas, gravetos, sementes e

slidos suspensos e dissolvidos originados de fezes de pssaros, gatos e roedores, alm de

material particulado fino sedimentado sobre as coberturas a partir de suspenso area, alm

de microrganismos patognicos presentes em guas de coberturas, conforme mostram

pesquisas em cursos no IPT (Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do Estado de So Paulo)realizadas tambm em outras instituies (May, 2004; Rebello, 2004; Gonalves, 2006).



O tratamento para usos domsticos no potveis realizado visando alcanar

caractersticas de qualidade compatveis com os usos desejados. A norma brasileira relativa

ao aproveitamento de guas pluviais, NBR 15527/2007, estabelece que os padres de

qualidade "devem ser fixados pelo projetista de acordo com a utilizao prevista".

No caso dos usos no potveis previstos neste artigo possvel estabelecer caractersticasde qualidade comuns a todos eles.

No que se refere qualidade microbiolgica da gua, uma referncia razoavelmente

adequada a Resoluo Conama 274/2000 que estabelece a qualidade da gua para

contato de toda superfcie do corpo humano com a gua por tempo prolongado. Essa

Resoluo estabelece que so consideradas satisfatrias as guas nas quais "em 80% ou

mais de um conjunto de amostras obtidas em cada uma das cinco semanas anteriores,colhidas no mesmo local, houver, no mximo mil coliformes fecais (termotolerantes)... por

100 ml". Dessa forma, pode-se adotar como referncia inicial de qualidade microbiolgica o

mximo de mil coliformes termotolerantes por cada 100 ml de gua pluvial. Amostras para

verificao desse indicador devem ser colhidas nos pontos de uso.

Com respeito aos parmetros fsico-qumicos, podem ser adotados como referncia inicial

os valores apresentados na norma brasileira (NBR 15527/2007, item 4.5) para o caso de

usos mais restritivos.

De maneira genrica o tratamento de guas pluviais escoada de telhados composto pelas

seguintes partes:



Filtrao de materiais grosseiros

obtida por meio de grades de barras ou telas metlicas com aberturas da ordem de 2 mm

a 6 mm que so interpostas no fluxo das guas pluviais captadas na cobertura e conduzidas

pelos coletores.

Encontram-se no mercado diversas solues desse tipo de filtrao, usualmente

importadas. A escolha dos modelos existentes funo da rea de cobertura a que vo

servir. A figura 6 mostra um filtro de material grosseiro importado instalado em trecho

horizontal de tubulao.

A funo de tais filtros reter o material grosseiro (folhas, gravetos e particulados de maior

dimenso) deixando passar a gua e slidos grosseiros mais finos. Ensaios realizados no

IPT mostram que, em geral, os slidos grosseiros so retidos na sua totalidade na maioria

dos filtros, e que a eficincia no aproveitamento de gua tende a cair com o aumento da

vazo.

Os filtros de material grosseiro podem funcionar de forma a lanar o material grosseiro para

fora da tubulao ou podem requerer limpeza manual peridica.



Descarte

Estudos do IPT mostram que o descarte das primeiras guas escoadas de coberturas altamente recomendado, particularmente aps vrios dias sem chuva como ocorre na

estiagem de inverno, dada concentrao de poluentes e microrganismos.

Segundo pesquisas realizadas no mbito do Prosab, o volume de descarte corresponde ao

escoamento do primeiro milmetro de precipitao, ou seja, 100 l para cada 100 m de

cobertura. Um dispositivo de descarte bastante prtico ilustrado na figura 7.

Os dispositivos de descarte podem contar com esvaziamento automtico ou manual.

Filtro de finosA operao de sistemas de aproveitamento de guas pluviais tem mostrado que mesmo as



instalaes dotadas de filtro de grosseiros e aparelho de descarte podem requerer a filtrao

de material particulado mais fino.

Existem diversos fabricantes de filtros de areia ou de resina no mercado. Grande parte dos

filtros de areia opera com a gua sob presso e permite retrolavagem para remoo do

material retido. Deve ser previsto reservatrio de gua para retrolavagem, segundo afreqncia estabelecida pelo fabricante, ou ditada pela prtica operacional.

Em pesquisa em curso no IPT foi desenvolvido um filtro de fabricao simples e que no

requer pressurizao da gua para filtrao. O filtro foi construdo de modo a incorporar a

filtrao de material grosseiro na parte superior e de material particulado fino na parte

inferior utilizando areia como meio filtrante. A figura 8 ilustra o esquema bsico do filtro. O

meio filtrante de areia mdia lavada com 10 cm de espessura e taxa de aplicao de 336

m3/m2/dia.

DesinfecoA ocorrncia de microrganismos em guas de chuva escoadas de coberturas recomenda

fortemente a desinfeco.



Os sistemas de desinfeco mais utilizados so os baseados na aplicao de cloro, oznio

ou raios ultravioleta. A desinfeco com cloro permite manter ao mais prolongada por

meio de concentrao residual de cloro livre que permanece efetiva por algum tempo.

Em instalaes prediais prev-se a aplicao de cloro atravs de dosadores de cloro lquido

injetados na tubulao que conduz a gua pluvial ao reservatrio, atravs de pastilhas ou deuma soluo simplificada desenvolvida no mbito do Prosab, em que a desinfeco obtida

por difuso do cloro contido em uma garrafa plstica perfurada colocada no fundo do

reservatrio (Daniel, 2001).

O oznio um agente desinfetante bastante eficiente, mas sua aplicao deve ser

cuidadosamente projetada para que ocorra a mistura completa da quantidade correta de gs

no fluxo de gua escoando. O emprego do oznio permite realizar a desinfeco na

tubulao que conduz a gua ao ponto de uso, ou por meio de sistema cclico conforme

ilustra a figura 9.

Armazenamento de guas pluviais

O armazenamento de guas pluviais tem destacada

importncia dados os impactos arquitetnicos, estruturais,

financeiros e operacionais que envolve.

As solues de armazenamento podem ser agrupadas nas

trs formas bsicas j citadas anteriormente (somente

reservatrio elevado, somente reservatrio inferior ereservatrios inferior e superior).

O primeiro caso supe que a alimentao do reservatrio ser

feita a partir de cobertura, calhas e condutores, situados em

nvel superior ao do reservatrio. A figura 10 ilustra duas

possibilidades de assentamento do sistema de tratamento no

caso de reservatrio de guas pluviais elevado.

Experimentos realizados pela Universidade Federal da Bahia, em conjunto habitacional de

baixa renda, levaram soluo ilustrada na figura 11. Observa-se que o reservatrio

alimentado diretamente a partir da cobertura e situado em cota tal que permite o uso de

gua de chuva no tanque e em torneira de jardim.

O segundo caso corresponde situao na qual os usos previstos possam ser atendidos

com o posicionamento do reservatrio em cota relativamente baixa, como no atendimento

de pontos situados em garagens.

O terceiro caso , de certa forma, anlogo ao sistema de gua potvel de um edifcio de

diversos andares. O reservatrio inferior de gua pluvial conta com bomba de recalque que



alimenta o reservatrio superior. Deste ltimo deriva-se o barrilete para distribuio de gua

pluvial por meio de colunas de alimentao servindo aos diversos pontos de uso (descarga

de bacias sanitrias, lavagem de pisos e rega, por exemplo).

Em todos os casos de reservao de guas pluviais deve ser levado em conta que em

perodos de estiagem pode no haver gua de chuva suficiente para a demanda. esse casoos reservatrios de gua pluvial devero receber complementao do sistema de gua

potvel, evitando-se o fenmeno da conexo cruzada. Para tanto deve ser observada a

norma brasileira de gua fria NBR 5626 que exige uma separao atmosfrica (gap) de no

mnimo 5 cm entre o tubo de alimentao de gua potvel e o reservatrio de guas

pluviais.

Inversamente, no perodo de cheias, o sistema dever contar

com extravaso compatvel.

A complementao da alimentao por gua potvel pode

ser feita no reservatrio superior de gua pluvial. Nesse caso

a gua potvel pode ser conduzida por gravidade do

reservatrio superior de gua potvel para o reservatrio

superior de gua pluvial ou, ainda, atravs de pequena

bomba de recalque, conforme ilustra a figura 12.

O projeto dos reservatrios de guas pluviais deve ser

elaborado tomando como diretrizes as normas brasileiras:NBR 12217/1994 relativa aos reservatrios de distribuio de

gua para abastecimento pblico, NBR 5626/1998 aplicvel

instalao predial de gua fria e NBR 15527/2007.

Os reservatrios devem ser dotados de extravasor, dispositivo de esgotamento total,

cobertura para evitar entrada de p, insetos e minimizar a radiao luminosa, dispositivos ou

configuraes que permitam inspeo, manuteno e ventilao.

No caso dos reservatrios serem alimentados com gua pluvial contendo slidos em

suspenso sedimentveis ou que flutuam, h necessidade de dispositivos e configuraes

especficas para minimizar o acesso de slidos s tubulaes que servem os pontos de uso.

Para atenuar o risco de extrao da mistura de gua com esses slidos finos presentes no

reservatrio no momento do uso ou suco, recomenda-se situar a extremidade da

tubulao de tomada d'gua a meia-altura entre o fundo e a lmina livre no reservatrio. A

alimentao dever ser projetada para evitar turbulncia no interior do reservatrio para que

no ocorra ressuspenso de slidos.

O dimensionamento do volume de reservao de gua pluvial deve ser elaborado por

mtodo que leve em conta a oferta e a demanda de gua pluvial. A oferta descrita pelas



sries histricas de precipitao pluvial da localidade ao longo do tempo. A demanda deve

ser calculada a partir dos volumes aplicveis aos usos no potveis previstos.

A norma brasileira NBR 15527/ 2007 e Gonalves (2006) apresentam uma srie de mtodos

de dimensionamento do volume de reservao necessrio. Alguns mtodos levam a

volumes excessivos e onerosos. Recomenda-se o dimensionamento pela frmula que utilizao maior nmero de dias consecutivos sem chuva e o volume dirio demandado,

apresentado por Gonalves (2006), o mtodo da simulao de reservatrios ou o mtodo

prtico australiano, sugeridos na norma brasileira.

O mtodo de simulao de reservatrios e o mtodo prtico australiano so particularmente

interessantes porque permitem aquilatar em que grau ser atendida a demanda de gua

pluvial, considerada a srie histrica de precipitaes.

A expresso para o clculo do volume de reservao baseado no nmero mximo de dias

consecutivos sem chuva para um dado perodo de retorno dada por:

Onde:

VRES o volume do reservatrio (l);

QNP a somatria das demandas de usos no potveis (l/dias);DS o maior nmero consecutivo de dias sem chuva na localidade para um dado perodo

de retorno (dias).

Para uma residncia trrea de classe mdia com cinco habitantes situada em Florianpolis,

cuja soma das demandas de gua para uso no potvel totalizou 178,33 l/dia, a aplicao

da ltima frmula levou a um volume de reservao de gua pluvial de 1.783,3 l que foi

arredondado para 2 mil l. O servio de metrologia informou que o valor de DS para a cidade,

em srie histrica de dez anos, de dez dias. Considerando edifcio de quatro pavimentos

com quatro apartamentos por andar na mesma cidade, a demanda de usos no potveis foi

calculada em 2.218,676 l/dia. Resultou um volume de reservao de 22.186,7 l arredondado

para 22 mil l (Gonalves, 2006). Observe-se que a eficincia

de atendimento global de usos no potveis da reservao

calculada por esse mtodo requer verificao do ndice de

atendimento da demanda considerado o potencial de oferta,

ou seja, alturas precipitadas segundo srie histrica.

Conduo de guas pluviais em tubulaes sob presso

A conduo de guas pluviais sob presso em tubulaes

depende do posicionamento dos reservatrios, considerando

as trs situaes j mencionadas.



Para um edifcio de diversos pavimentos, so ilustradas na figura 13 configuraes das

tubulaes sob presso resultante do posicionamento de reservatrios de gua pluvial e de

gua potvel nas trs posies consideradas.

O dimensionamento das tubulaes de gua pluvial sob presso feito de maneira anloga

ao das tubulaes de gua potvel, com base na norma brasileira NBR 5626/1998. Prev-sea utilizao de sistemas de comando automatizados razoavelmente complexos no caso

ilustrado.

Solues relativas utilizao

A utilizao da gua pluvial tratada em usos domsticos no potveis deve levar em conta

as possibilidades de uso indevido, como ingesto ou banho, e de acidentes que

comprometam a segurana sanitria e operacional dos sistemas prediais de gua,

especialmente tendo em conta a potencialidade de ocorrncia da conexo cruzada com o

sistema de gua potvel.

No que tange ao uso indevido necessrio prever barreiras fsicas e conscientizao e

treinamento do usurio. Barreiras fsicas incluem torneiras de engate rpido, torneiras sem

volante ou com volante lacrado. A pintura das tubulaes e demais partes da instalao em

cor convencionada serve de alerta para uma populao usuria previamente conscientizada

e treinada.

Wolney Castilho Alves, engenheiro civil e sanitarista, Dr. pesquisador e professor do IPT e

do Centro Universitrio Senac, e-mail: [email protected]

Luciano Zanella, engenheiro civil, Dr. pesquisador e professor do IPT,e-mail: [email protected]

Maria Fernanda Lopes dos Santos, Biloga, Dra. pesquisadora do IPT e professora do

Centro Universitrio Senac, e-mail: [email protected]



Bibliografia

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Pesquisa em Saneamento Bsico). Abes (Associao Brasileira de Engenharia Sanitria e

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Daniel (coord.). Prosab (Programa de Pesquisa em Saneamento Bsico). Abes (Associao

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Mestrado apresentada ao Mestrado em Tecnologias Ambientais

do IPT, 2004.

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Edificaes. May, S. Dissertao de Mestrado apresentada Escola Politcnica da USP,

2004.

NBR 15527 - gua de Chuva - Aproveitamento de Coberturas em reas Urbanas para Fins

No Potveis - Requisitos. ABNT (Associao Brasileira de Normas Tcnicas), 2007.

NBR 10844 - Instalaes Prediais de guas Pluviais. ABNT, 1989.

NBR 5626 - Instalao Predial de gua Fria. ABNT, 1998.

NBR 12217 - Projeto de Reservatrio de Distribuio de gua para Abastecimento Pblico.

ABNT.

FONTE:http://www.revistatechne.com.br/engenharia-civil/133/artigo77982-1.asp
http://www.revistatechne.com.br/engenharia-civil/133/artigo77982-1.asphttp://www.revistatechne.com.br/engenharia-civil/133/artigo77982-1.asp

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