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UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ ADRIANO PICANÇO AGUIDA LEANDRO GRANATO DE SOUZA ANÁLISE DE CUSTOS E VOLUMES DE ÁGUA UTILIZADOS NA LAVAGEM DE VEÍCULOS APÓS A IMPLANTAÇÃO DE SISTEMAS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES E APROVEITAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS EM UMA EMMPRESA DE TRANSPORTE PÚBLICO NA CIDADE DE CURITIBA - ESTUDO DE CASO CURITIBA 2014

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UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ

ADRIANO PICANÇO AGUIDA

LEANDRO GRANATO DE SOUZA

ANÁLISE DE CUSTOS E VOLUMES DE ÁGUA UTILIZADOS NA L AVAGEM DE

VEÍCULOS APÓS A IMPLANTAÇÃO DE SISTEMAS DE TRATAMEN TO DE

EFLUENTES E APROVEITAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS EM UMA EMMPRESA

DE TRANSPORTE PÚBLICO NA CIDADE DE CURITIBA - ESTUD O DE CASO

CURITIBA

2014

ADRIANO PICANÇO AGUIDA

LEANDRO GRANATO DE SOUZA

ANÁLISE DE CUSTOS E VOLUMES DE ÁGUA UTILIZADOS NA L AVAGEM DE

VEÍCULOS APÓS A IMPLANTAÇÃO DE SISTEMAS DE TRATAMEN TO DE

EFLUENTES E APROVEITAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS EM UMA EMMPRESA

DE TRANSPORTE PÚBLICO NA CIDADE DE CURITIBA - ESTUD O DE CASO

Trabalho de conclusão de curso apresentado ao

curso de Engenharia civil da Faculdade de Ciências

Exatas e Tecnologia da Universidade Tuiuti do

Paraná, como requisito parcial para obtenção do título

de Engenheiro Civil.

Orientadora: Prof.ª Msc. Marisa Weber

CURITIBA

2014

TERMO DE APROVAÇÃO Adriano Picanço Aguida

Leandro Granato de Souza

ANÁLISE DE CUSTOS E VOLUMES DE ÁGUA UTILIZADOS NA L AVAGEM DE

VEÍCULOS APÓS A IMPLANTAÇÃO DE SISTEMAS DE TRATAMEN TO DE

EFLUENTES E APROVEITAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS EM UMA EMMPRESA

DE TRANSPORTE PÚBLICO NA CIDADE DE CURITIBA - ESTUD O DE CASO

Este trabalho de conclusão de curso foi julgado e aprovado para a obtenção do grau de Engenheiro Civil no curso de Engenharia Civil da Universidade Tuiuti do Paraná.

Curitiba, 09 de junho de 2014.

Engenharia Civil Universidade Tuiuti do Paraná

Orientador:

Prof.ª Msc. Marisa Isabel Weber Universidade Tuiuti do Paraná – Curso de Engenharia Civil

Banca:

Prof.ª Geni de Fátima Portela Rodoll Universidade Tuiuti do Paraná – Curso de Engenharia Civil

Prof.ª Luana Jesus Oliveira Macante Universidade Tuiuti do Paraná – Curso de Engenharia Civil

RESUMO

Neste trabalho serão analisados os custos e volumes de água utilizados na

lavagem de veículos após a implantação de sistemas de tratamento de efluente e

aproveitamento de águas pluviais em uma empresa de transporte público na cidade

de Curitiba. A revisão bibliográfica deste trabalho abrange o correto uso e reuso da

água, a legislação vigente na esfera Federal, Estadual e Municipal, e também são

apresentados sistemas utilizados na lavagem de veículos e os sistemas de

tratamentos de efluentes. Na metodologia, foram apresentadas informações sobre a

empresa em estudo, os sistemas de lavagem de veículos, tratamento de efluentes e

aproveitamento de águas pluviais, assim como todo o material necessário para a

realização dos objetivos deste trabalho. No desenvolvimento deste trabalho foram

descritos todos os sistemas instalados na empresa, seu funcionamento e custos de

implantação. Os principais resultados obtidos neste trabalho foram a comprovação

da redução do consumo de água em 34 %, a redução do custo mensal de R$

17.797,93 antes da instalação dos sistemas para um custo de R$ 83,60 após a

implantação dos sistemas, fornecendo assim, um tempo de retorno do investimento

de R$1.383.547,67 de apenas 60 meses.

LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS

Apud Junto a

BL01 Bloco 01

BL02 Bloco 02

BL03 Bloco 03

BL04 Bloco 04

BL05 Bloco 05

BL06 Bloco 06

C Comprimento

cm Centímetros

CSO Caixa Separadora de Óleo

CUB Custo Unitário Básico de Construção

DQO Demanda Química de Oxigênio

et.al. e outros

h Altura

H Hidrogênio

H2O Água

IAP Instituto Ambiental do Paraná

IBGE Instituto Brasileiro De Geografia e Estatística

Km Kilomentro

L Litros

L/h Litros por hora

m Metros

mm Milímetros

m² Metros quadrados

m³ Metros Cúbicos

m³/h Metros cúbicos por hora

m³/d Metros cúbicos por dia

Mpa Mega Pascal

no Número

O Oxigênio

Pa Pascal

PMC Prefeitura Municipal de Curitiba

PR Paraná

Psi Libra por polegada quadrada

PVC Cloreto de polivenila

R$ Reais

SANEPAR Companhia de Saneamento do Paraná

SMMA Secretaria Municipal de Meio Ambiente

SST Sólidos Suspensos Totais

Tr Tempo de retorno

URBS Urbanização de Curitiba S/A

XIX Século dezenove

% Porcentagem

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO..................................................................................................11

1.1 OBJETIVO GERAL...........................................................................................11

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.............................................................................12

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA..................... .......................................................13

2.1 ÁGUA...............................................................................................................13

2.2 REÚSO DA ÁGUA...........................................................................................13

2.2.1 Reúso potável direto........................................................................................14

2.2.2 Reúso potável indireto.....................................................................................15

2.2.3 Reúso não potável...........................................................................................15

2.2.4 Critérios utilizados para o reúso dos efluentes................................................16

2.3 LEGISLAÇÃO VIGENTE .................................................................................17

2.4 SISTEMA DE TRATAMENTO DE EFLUENTES.............................................18

2.4.1 Tratamento preliminar......................................................................................19

2.4.2 Tratamento primário.........................................................................................22

2.4.3 Tratamento secundário....................................................................................21

2.4.4 Tratamento terciário.........................................................................................22

2.5 SISTEMAS DE LAVAGEM DE VEÍCULOS......................................................22

2.6 TRANSPORTE URBANO.................................................................................25

2.7 HISTÓRIA DO TRANSPORTE URBANO........................................................26

2.8 TRANSPORTE URBANO EM CURITIBA........................................................27

2.9 SISTEMA DE TRATAMENTO UTILIZADO EM EMPRESAS

DE TRANSPORTE URBANO ............ ............................................................30

3 MATERIAIS E MÉTODOS....................... ........................................................32

3.1 CARACTERIZAÇÃO DA EMPRESA................................................................33

3.2 CARACTERIZAÇÃO DOS SISTEMAS DE LAVAGEM, TRATAMENTO

E APROVEITAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS..............................................35

3.2.1 Sistema de coleta de águas pluviais..............................................................37

3.2.2 Sistema de lavagem externa dos veículos.....................................................39

3.2.3 Sistema de lavagem interna de veículos........................................................40

3.2.4 Caixa separadora de óleo...............................................................................41

3.2.5 Sistema de tratamento de efluentes...............................................................44

3.3 VOLUME DE ÁGUA UTILIZADO PARA A LAVAGEM DE VEÍCULOS..........47

3.4 CUSTO DE ÁGUA CONSUMIDA NA LAVAGEM DE VEÍCULOS..................48

3.5 CUSTO DA IMPLANTAÇÃO DOS SISTEMAS...............................................48

3.6 RETORNO FINANCEIRO APÓS A IMPLANTAÇÃO DOS SISTEMAS..........50

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES.................. ..................................................51

4.1 VOLUME DE ÁGUA UTILIZADO NA LAVAGEM DE VEÍCULOS...................51

4.2 CUSTOS NA IMPLANTAÇÃO DOS SISTEMAS DE TRATAMENTO,

REÚSO, LAVAGEM E APROVEITAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS.............53

4.3 TEMPO DE RETORNO FINANCEIRO...........................................................54

5 CONCLUSÃO ............................... .................................................................56

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.............. ................................................57

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 – LAVAGEM DE VEÍCULOS PELO PROCESSO TIPO

TÚNEL.................................................................................................23

FIGURA 2 – LAVAGEM DE VEÍCULOS TIPO ROLLOVER......................................24

FIGURA 3 – EQUIPAMENTO DE ALTA PRESSÃO MANUAL..................................24

FIGURA 4 – EVOLUÇÃO DO TRANSPORTE COLETIVO ENTRE 1974 E

1975 EM CURITIBA..............................................................................28

FIGURA 5 – CANALETA DE LINHA EXPRESSA EM CURITIBA EM 1972..............28

FIGURA 6 – ENTREGA DOS PRIMEIROS ÔNIBUS EXPRESSOS EM

CURITIBA...............................................................................................29

FIGURA 7 – SISTEMA DE REDE INTEGRADA DE TRANSPORTE COLETIVO

EM CURITIBA.......................................................................................29

FIGURA 8 – SISTEMA COMPACTO DE TRATAMENTO DE ÁGUA

AQUAFLOT..........................................................................................29

FIGURA 9 – IMPLANTAÇÃO GERAL DA EMPRESA...............................................34

FIGURA 10 – FLUXOGRAMA DO CIRCUITO PERCORRIDO PELOS

EFLUENTES GERADOS, ÁGUA PARA REÚSO E ÁGUAS

PLUVIAIS.............................................................................................36

FIGURA 11 – BACIA DE CONTENÇÃO ...................................................................37

FIGURA 12 – EQUAÇÃO PARA CÁLCULO DO INCLINAÇÃO DA

COBERTURA.......................................................................................37

FIGURA 13 – EQUAÇÃO PARA CÁLCULO DA INCLINAÇÃO DA

COBERTURA.......................................................................................38

FIGURA 14 – POSIÇÃO DA CISTERNA PARA COLETA DE ÁGUA DE

ÁGUAS PLUVIAIS...............................................................................38

FIGURA 15 – SISTEMAS DE LAVAGEM EXTERNA DE VEÍCULOS.......................39

FIGURA 16 – SISTEMA DE LAVAGEM INTERNA DE VEÍCULOS...........................40

FIGURA 17 – CAIXA SEPARADORA DE ÓLEO EM FUNCIONAMENTO................41

FIGURA 18 – DESENHO ESQUEMÁTICO DA CAIXA SEPARADORA

DE ÓLEO COM VAZÃO DE 5000 L/h.................................................42

FIGURA 19 - DESENHO ESQUEMÁTICO DA CAIXA SEPARADORA

DE ÓLEO COM VAZÃO DE 2000 L/h.................................................43

FIGURA 20 – FLUXOGRAMA DO SISTEMA DE TRATAMENTO DE

EFLUENTES........................................................................................44

FIGURA 21 – TANQUE DE FLOCULAÇÃO-FLOTAÇÃO..........................................45

FIGURA 22 – LEITOS DE SECAGEM DE LODO......................................................46

FIGURA 23 – RESERVATÓRIO DE ÁGUA E FILTRO DE AREIA............................47

FIGURA 24 – GRÁFICO COMPARATIVO ENTRE O CUSTO DA ÁGUA ANTES

DA IMPLANTAÇÃO DOS SISTEMAS E A INSTALAÇÃO .................48

FIGURA 25 – APRESENTAÇÃO DA FÓRMULA PARA ATUALIZAÇÃO

DO CUSTO UNITÁRIO BÁSICO DE CONSTRUÇÃO.........................49

FIGURA 26 – APRESENTAÇÃO DA FÓRMULA PARA ATUALIZAÇÃO

DO CUSTO PARA IMPLANTAÇÃO DOS SISTEMAS........................50

LISTA DE QUADROS

QUADRO 1 – VAZÕES E CAPACIDADES PARA DIFERENTES

TIPOS DE PROCESSOS DE LAVAGEM DE VEÍCULOS..................25

QUADRO 2 – VAZÃO DAS CAIXAS SEPARADORA DE ÓLEO

UTILIZADAS EM CADA SETOR DA EMPRESA DE

TRANSPORTE URBANO....................................................................41

QUADRO 3 – VOLUME MÉDIO DIÁRIO DE ÁGUA UTILIZADO NA

LAVAGEM DE VEÍCULOS ANTES DA IMPLANTAÇÃO

DOS SISTEMAS..................................................................................51

QUADRO 4 - VOLUME MÉDIO DIÁRIO DE ÁGUA UTILIZADO APÓS

A INSTALAÇÃO DO SISTEMA AUTOMÁTICO DE

LAVAGEM EXTERNA.........................................................................52

QUADRO 5 – VOLUME MÉDIO MENSA DE ÁGUA PLUVIAL

COLETADA NA COBERTURA DE CADA BLOCO..............................52

QUADRO 6 – CONSUMO MÉDIO DIÁRIO DE ÁGUA APÓS A

IMPLANTAÇÃO DOS SISTEMAS.......................................................53

QUADRO 7 – CUSTOS PARA IMPLANTAÇÃO DOS SITEMAS DE

LAVAGEM, TRATAMENTO E REÚSO DA ÁGUA

EM 2010 E 2014................................................................................54

QUADRO 8 – CUSTO MENSAL DE CONSUMO DE ÁGUA DA

SANEPAR COM VALORES ATUALIZADOS PARA

ABRIL/2014........................................................................................55

11

1 INTRODUÇÃO

A água é um elemento indispensável para as nossas vidas sendo utilizada em

diversos seguimentos tais como: consumo humano, higiene pessoal, lazer,

agricultura, indústria, matéria prima de alguns produtos, entre outros. Nas últimas

décadas, o consumo tem aumentado gradativamente, preocupando os órgãos

governamentais e a população quanto ao seu uso, sua disponibilidade e sua

qualidade.

O constante aumento no consumo de água tem feito do reúso e

aproveitamento de águas pluviais uma necessidade primordial. Essas práticas

devem ser mais eficientes, reduzindo o consumo de água e minimizando a geração

de efluentes.

As empresas de transporte urbano de Curitiba utilizam em média 40 m³

diariamente de água para a lavagem de veículos e peças. Com a crescente pressão

por parte dos órgãos ambientais, e em atendimento ao decreto n° 1153/2004

(obtenção de licença de operação) foram implementadas novas tecnologias e novos

sistemas para tratamento do efluente gerado na lavagem de ônibus, visando sua

recirculação. Esses sistemas exigidos pela Secretária Municipal de Meio Ambiente

(SMMA) para a liberação de licença previa de instalação e de operação. O principal

objetivo dessas tecnologias é o tratamento de efluentes gerado na lavagem de

ônibus.

Este trabalho visa apresentar comparativamente a eficiência, custo, volume

utilizado e tempo de retorno do investimento de um sistema de tratamento de

efluente já em operação e o reaproveitamento de águas pluviais.

1.1 OBJETIVO GERAL

Analisar os custos e volumes de água utilizados na lavagem de veículos após

a implantação de sistemas de tratamento de efluentes e aproveitamento de águas

12

pluviais em uma empresa de transporte público na cidade de Curitiba- estudo de

caso.

1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Descrever o sistema de lavagem de veículos, tratamento de efluentes e

aproveitamento de águas pluviais - estudo de caso;

• Comparar os volumes de água consumida sem a implantação dos sistemas e

após a implantação dos sistemas de tratamento, reúso e aproveitamento de

águas pluviais – estudo de caso;

• Quantificar o custo do processo de reúso de água e da utilização de águas

pluviais – estudo de caso;

• Comparar o custo do consumo de água pela empresa de transporte urbano do

processo de reúso de água e da utilização de águas pluviais – estudo de caso, e;

• Analisar o retorno financeiro da implantação do sistema de reúso de água e

utilização de águas pluviais - estudo do caso.

13

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 ÁGUA

A água foi à principal substância para o desenvolvimento das primeiras

formas de vida em nosso planeta, e a partir dessas, desenvolveram-se as formas

terrestres, as quais somente conseguiram sobreviver na medida em que puderam

aperfeiçoar mecanismos fisiológicos que lhes permitiram retirar água do meio e retê-

la em seus próprios organismos (CASALI, 2008).

Mierzwa e Hespanhol, (2005) abordam que durante muito tempo a água foi

considerada infinita e hoje sabemos que a água é finita e pode-se afirmar que há

muita água no planeta, no entanto somente 2,53% da água do mundo é doce, e

parte (68,07%) encontra-se congelada nas regiões polares, enquanto que o restante

(31,01%) encontra-se em rios e aquíferos. Apenas 0,29% da água está disponível na

superfície terrestre, o que dificulta sua utilização pelo Homem.

Conforme descrito por Louly (2008), a água é considerada como um solvente

universal, pois tem a capacidade de dissolver substâncias iônicas e polares para a

forma aquosa e possui uma grande tensão superficial. Sua composição é formada

por dois átomos de hidrogênio (H) e um de oxigênio (O), formando a molécula H2O.

2.2 REÚSO DA ÁGUA

No processo de evolução, o homem primitivo não fixava moradia e mudava-se

constantemente, em busca de fontes de água em abundância, porém com o

aumento da população, esta mudança tornou-se cada vez mais difícil, obrigando o

homem a fixar residência. Com a constante redução da água doce per capita de boa

qualidade e o aumento da demanda a reutilização ou o reúso de água vem sendo

praticado a várias décadas, em todo o mundo (MANCUSO, 2003).

14

A mais de três décadas, o reúso das águas para fins não potáveis vem sendo

implantado em diversos setores da indústria e da agricultura. Esse reúso ocorre

devido à escassez cada vez maior de mananciais próximos aos grandes centros de

consumo e pela qualidade inadequada das águas de abastecimento público,

gerando a necessidade de tratamento não convencional (MANCUSO, 2003).

Mierzwa (2002) define o reúso como o uso de efluentes tratados para fins

benéficos como a irrigação, uso industrial e fins urbanos não potáveis.

O reúso de água é definido por Lavrador Filho, (1987), como: o

aproveitamento de águas previamente utilizadas, uma ou mais vezes, em alguma

atividade humana, para suprir as necessidades de outros usos benéficos, inclusive o

"original", que atenda não somente às exigências ambientais, mas aos padrões de

qualidade requeridos pelo reúso de água.

Segundo Cunha, 2008 (apud WHO, 1973) a Organização Mundial de Saúde –

OMS (2010) apresenta o reúso com:

• Reúso potável direto;

• Reúso potável indireto, e;

• Reúso não potável.

2.2.1 Reúso potável direto

Pode-se denominar o reúso potável direto como o processo pelo qual o

esgoto é tratado por meio de sistemas avançados e injetado nas adutoras de água

potável. Este reúso não é recomendado pelo fato da tecnologia disponível ser de

custo muito elevado, a inexistência de adequados conhecimentos sobre poluentes e

contaminantes do reúso hídrico e a dificuldade para se obter o controle da flutuação

da água processada, podendo causar grande risco a população (MANCUSO, 2003).

Segundo Philippi, o conceito de reúso direto vem sendo vista sob um enfoque

muito mais amplo. A prática é utilizada sempre que o efluente tratado é reutilizado

pelo mesmo usuário, com ou sem diluição, todavia se lançados em cursos d' água,

propicia a autodepuração natural para purificação, antes de uma nova capitação.

15

2.2.2 Reúso potável indireto

Segundo Philippi (2006), o reúso potável indireto é o lançamento do esgoto já

tratado, nos corpos d'água ou por meio de infiltração, reforçando o volume de água

disponível nas águas superficiais ou subterrâneas, permitindo um processo de reúso

natural.

2.2.3 Reúso não potável

O reúso não potável está destinado a diversos seguimentos e por não exigir

elevados níveis de tratamento, este processo vem sofrendo um rápido

desenvolvimento, principalmente por estar se tornando economicamente viável

(MORELLI, 2005). Os principais seguimentos a utilizar o reúso não potável são:

• Usos industriais: atingem as indústrias nos seguimentos de lavagem,

refrigeração, resfriamento, uso de caldeiras, entre outros;

• Usos agrícolas e pecuários: utilizado principalmente para irrigação de plantas

alimentícias e dessedentação de animais;

• Usos recreativos: utilizado para enchimento de lagoas em parques, rega de

jardins e campos de esportes, etc;

• Usos domésticos: rega de jardins residenciais, descargas sanitárias, lavagem de

calçadas e veículos, etc;

• Usos na aquicultura: utilizada para a produção de plantas aquáticas e produção

de peixes, e;

• Recarga artificial de aquíferos subterrâneos: reúso utilizado para alimentar

aquíferos subterrâneos, sendo executado de forma direta através de injeção sob

pressão ou indireta através das águas superficiais.

Conforme descrito por Cunha (2008), outro sistema é utilizado para a

classificação do reúso não potável, sendo o reuso planejado, utilizado quando há a

existência de um sistema de tratamento de efluentes local atendendo os padrão de

16

qualidade exigidos para o novo uso, e o reúso inconsciente utilizado após o

lançamento deste efluente no meio ambiente, sendo reutilizado sem a consciência

desta ocorrência.

2.2.4 Critérios utilizados para o reúso dos efluentes

Para a correta utilização das águas de reúso, são estabelecidos vários

critérios baseados principalmente no meio ambiente e na saúde pública. Também,

devem-se levar em consideração os danos em materiais e equipamentos utilizados

(CROOK, 1993).

Hespanhol (2001) descreve os principais critérios quanto a qualidade da água

para reúso:

• Algumas características como turbidez e odor não devem causar rejeição por

parte do usuário de águas de reúso;

• O reúso da água não pode causar riscos sanitários;

• Os ecossistemas não podem sofrer alterações ou desequilíbrios no uso da água

de reúso;

• A água de reúso deve manter um padrão e qualidade, seguindo as exigências

para o seu correto uso, sem que equipamentos e meio ambiente sejam

prejudicados;

• O efluente deve ser submetido a um tratamento que garanta a qualidade e

segurando da água de reúso;

• Os sistemas utilizados devem ser compatíveis com a tecnologia existente, e;

• Os custos associados ao tratamento devem ser compatíveis com o reúso.

Além dos critérios apresentados, algumas considerações importantes devem

ser analisadas para possibilitar o reúso da água, tais como : a proibição de reúso

para preparação de alimentos e higiene pessoal (CUNHA, 2008).

• Cunha (2008) descreve as principais vantagem como (i) Redução no lançamento

de esgoto e águas pluviais; (ii) Preservação dos recursos subterrâneos e

17

receptores de água, além da preservação do meio ambiente; (iii) Economia no

consumo de água. Segundo o mesmo autor, as desvantagens são (i)

Aceitabilidade e a conscientização na utilização de água de reúso; (ii)

Necessidade de investimentos iniciais com alto custo; (iii) Os riscos associados a

saúde humana; (iiii) impactos causados pelo acúmulo de concentrações de

poluentes.

2.3 LEGISLAÇÃO VIGENTE

Em sede da legislação vigente, existem um grande número de decretos,

instruções normativas, resoluções e demais instrumentos que integram o

ordenamento jurídico que falam sobre a proteção, recuperação e implementação de

técnicas e práticas de proteção, bem como estabelecem padrões e limites de

emissões e liberação de resíduos e efluentes para lançamentos em mananciais

(BRASIL, 2014).

Além da legislação federal pertinente, resta um grande número de iguais

instrumentos na esfera estadual e municipal, ao que reflete não apenas a

preocupação com tais emissões e estabelecimento de limites, como também a

tentativa do Estado de ter uma legislação vigente eficiente e que contemple cada

realidade existente, se não em sua integralidade, pelo menos na maior

especificidade possível. Uma vez que consiga abranger tais situações e

possibilidades, pode criar um panorama de condutas aceitáveis, sustentar a idéia de

educação ambiental, bem como, criar mecanismos de coibição de condutas que

gerem prejuízo não apenas ao meio ambiente, como também, a sociedade (BRASIL,

2014).

As principais leis regulamentadoras sobre o uso das águas são:

• Lei Federal no 9.433 / 1997, que estabelece os usos prioritários da água e sua

utilização racional;

• Lei Federal no 9.984 / 2000, que estabelece estabelecendo suas fontes de

recursos, sua estrutura administrativa e as regras para a sua atuação;

18

• Lei Federal no 9.966 / 2000, que dispõe sobre a preservação, fiscalização e

controle da poluição causada pelo lançamento, em corpos de água, de óleos e

substâncias nocivas e perigosas em áreas sob jurisdição nacional;

• Resolução CEMA 65/2008, estabelece os requisitos, conceitos, diretrizes,

procedimentos, e critérios a serem adotados para as atividades modificadoras,

degradadoras e poluidoras do meio ambiente;

• Resolução CONAMA 357/2005, estabelece a classificação dos corpos de água e

diretrizes ambientais para o seu enquadramento, estabelece os padrões e

condições de lançamento de efluentes e e delimita parâmetros para os

lançamentos de efluentes provenientes da lavação de veículos e peças;

• Resolução CONAMA 430/2011, estabelece uma alteração na resolução do

Conama 357/2005;

• Lei Municipal no 7.833/1997 estabelece a conservação, proteção e recuperação

do meio ambiente no Município de Curitiba;

• Decreto 212/2007, estabelece a consolidação da legislação de uso do solo na

Cidade de Curitiba para os setores: residencial, comercial e industrial. Determina

os padrões de construção em cada região da Cidade

2.4 SISTEMAS DE TRATAMENTO DE EFLUENTES

Um dos principais problemas, relacionado ao lançamento de efluentes em

corpos receptores, é o consumo de oxigênio dissolvido no meio líquido. O

lançamento de matéria orgânica em meio líquido resulta na diminuição da

concentração de oxigênio dissolvido devido à ação decompositora de micro-

organismos. Embora a queda na concentração de oxigênio dissolvido no meio

líquido cause implicações graves do ponto de vista ambiental, os cursos d’água

apresentam capacidade de recuperação de suas condições, conhecida com

autodepuração. O tratamento das águas residuárias é dividido em: tratamento

preliminar, primário, secundário e terciário (SPERLING, 1996).

19

A autodepuração é um processo natural que consiste no restabelecimento do

equilíbrio do meio aquático, sendo divido em quatro zonas de autodepuração

fisicamente identificáveis nos rios (SPERLING, 1996):

• Zona de degradação;

• Zona de decomposição ativa;

• Zona de recuperação, e;

• Zona de águas limpas.

Para evitar a contaminação dos corpos receptores deve-se implementar o

tratamento de efluentes gerados antes do seu lançamento final no corpo receptor.

2.4.1 Tratamento preliminar

O tratamento preliminar tem por finalidade a remoção de sólidos grosseiros e

sólidos fixos (areia) de fácil sedimentação.

São considerados sólidos grosseiros os resíduos de fácil retenção e remoção

através de operações físicas. Este material é proveniente do uso inadequado das

instalações prediais, dos coletores públicos e demais componentes de um sistema

de águas residuárias (CAVALCANTI, 2012).

A areia contida nos esgotos é, em sua maioria, constituída de material

mineral, tais como: areia, pedrisco, salite, escória e cascalho. Além disso, este

material pode conter partículas sólidas orgânicas como grãos de vegetais, gorduras

e outros restos de alimentos (JORDÃO E PESSÔA, 2009).

Para o tratamento preliminar, são utilizadas operações de separação físicas.

Geralmente é utilizado sistema composto de grade para remoção de sólidos mais

grosseiros e sedimentado de partículas discretas para remoção de areia (caixa de

areia ou desarenador). O sistema completo inclui medidor de vazão, geralmente

uma calha Parshall (CAVALCANTI, 2012).

Segundo Cavalcanti (2012), as principais funções do sistema de tratamento

preliminar, são:

• Evitar abrasão nos equipamentos e tubulações;

20

• Eliminar ou reduzir a possibilidade de obstrução em tubulações, tanques e

orifícios;

• Facilitar o transporte líquido, principalmente a transferência do lodo em suas

diversas fases;

• Proteção dos dispositivos de transporte dos esgotos;

• Proteção das unidades de tratamento subsequentes, e;

• Proteção dos corpos receptores.

2.4.2 Tratamento primário

O tratamento primário utiliza operações físicas de separação, tendo a

finalidade de separar sólidos sedimentáveis em suspensão e sólidos flutuantes. A

sedimentação é efetuada por quatro tipos básicos (DIRCEU e REGINA, 2007):

• Sedimentação discreta: as partículas sedimentam com a manutenção das suas

propriedades físicas;

• Sedimentação Floculenta: As partículas aglomeram-se à medida que

sedimentam, alterando as características físicas e, consequentemente, as

velocidades de sedimentação;

• Sedimentação Zonal: Quanto a concentração de sólidos é muito alta, as

partículas se aglomeram sedimentando como massa única. Este processo é

realizado nos decantadores primários, e;

• Compressão: Para altíssimas concentrações de sólidos a sedimentação pode

ocorrer preferencialmente por compressão da estrutura das partículas. Este

processo ocorre principalmente no fundo de decantadores secundários e em

adensadores de lodo por gravidade.

Este processo exclusivamente de ação física pode, em alguns casos, ser

ajudado pela adição de agentes químicos que através de uma coagulação e

floculação possibilitam a obtenção de flocos de matéria poluente de maiores

dimensões e assim mais facilmente decantáveis. Após o tratamento primário, a

21

matéria poluente que permanece na água é de reduzidas dimensões, normalmente

constituída por colóides, não sendo removida por processos exclusivamente físico-

químicos. A eficiência de um tratamento primário pode chegar a 60% (CAVALCANTI,

2012).

2.4.3 Tratamento secundário

O tratamento secundário tem por finalidade a remoção da matéria orgânica

dissolvida e em suspensão fina. Neste tratamento, são utilizados, principalmente,

sistemas biológicos, embora possam ser empregados sistemas químicos e físico-

químicos (CAVALCANTI, 2012).

Nos processos biológicos, micro-organismos são “confinados” em um sistema

para efetuar a degradação da matéria orgânica e dessa forma, a degradação que

ocorreria no corpo receptor acontece dentro de uma unidade projetada

especificamente para esse fim. Estas unidades são chamadas de reatores biológicos

ou biorreatores por consistirem na remoção da matéria orgânica por processos de

reação biológica. Os reatores biológicos são projetados de acordo com vários

critérios de engenharia com a finalidade de otimizar as reações de degradação da

matéria orgânica das águas residuárias. Dessa forma, a degradação ocorre de forma

mais controlada e mais rápida que a observada em ambiente natural nos corpos

receptores (CAVALCANTI, 2012).

Os processos biológicos podem ser divididos em duas categorias principais:

os aeróbios que utilizam organismos que oxidam a matéria orgânica na presença de

oxigênio livre e os anaeróbios que convertem a matéria orgânica por fermentação ou

por respiração anaeróbia, sem necessidade de oxigênio livre no meio líquido. As

alternativas mais conhecidas, estudadas e utilizadas para tratamento de águas

residuárias são (SPERLING, 1996):

• Disposição no solo (Anaeróbio / Aeróbio);

• Lagoas de estabilização (Anaeróbio / Aeróbio);

• Lodos ativados (Aeróbio);

22

• Valos de oxidação (Aeróbio);

• Filtros biológicos – reatores de leito fixo (Anaeróbio / Aeróbio);

• Reator anaeróbio de manta de lodo (UASB);

• Reator de leito expandido / fluidificado (Anaeróbio / Aeróbio);

• Poço profundo aerado;

• Reatores compartimentados (Anaeróbio / Aeróbio), e;

• Reatores em batelada sequencial (Anaeróbio / Aeróbio).

2.4.4 Tratamento terciário

O tratamento terciário tem o objetivo de exercer a desinfecção da água

residuária antes do lançamento final no corpo receptor. A desinfecção faz o

processo de remoção dos organismos patogênicos ou, em casos especiais, à

remoção de determinados nutrientes, como o nitrogênio e o fósforo, que podem

potenciar, isoladamente e/ou em conjunto, o excesso de nutrientes causando o

excessivo aumento de algas (eutrofização) das águas receptoras (SPERLING,

1996).

2.5 SISTEMAS DE LAVAGEM DE VEÍCULOS

Atualmente, existem diferentes sistemas e tecnologias para lavagem de

veículos. Tais sistemas são diferenciados pelos: tipo de processo, disponibilidade de

espaço, custo, volume de água utilizado, cargas de contaminantes e substâncias

químicas utilizadas. Em relação aos processos, divide-se em três tipos: Túnel,

Rollover e lavagem a jato manual (MORELLI, 2005).

No sistema de processo tipo Túnel (Figura 1), o veículo passa pelo interior de

uma estrutura fixa contendo áreas de lavagem, enxágüe, e secagem,

respectivamente. Na etapa da lavagem, o detergente é aplicado e o resíduo é

removido mecanicamente por escovas e jatos de alta pressão. Na sequência, o

23

veículo é enxaguado com água potável. Este efluente gerado é coletado por

canaletas e grelhas, localizados na parte inferior do sistema devendo ser

encaminhado a um sistema de tratamento de efluentes permitindo o reúso e ou

descarte na rede pluvial. A secagem é realizada através ventilação forçada aplicada

sobre a superfície do veículo (TEIXEIRA, 2003).

O sistema de processo tipo Rollover (Figura 2), possui semelhanças físicas

com o sistema tipo Túnel, porém, neste caso, é o equipamento que percorre toda a

distância do veículo para a lavagem. Normalmente são três escovas, duas laterais e

uma superior. O equipamento realiza movimentos para frente e para trás, cobrindo

toda a área lateral e superior do veículo. O efluente gerado é coletado por um

sistema de grelhas e canaletas, sendo destinado ao sistema de tratamento de

efluentes e ou reúso ( MORELLI, 2005).

FIGURA 1 - LAVAGEM DE VEÍCULOS PELO PROCESSO TIPO TÚNEL

FONTE: TEIXEIRA, 2003.

24

FIGURA 2 - LAVAGEM DE VEÍCULOS TIPO ROLLOVER

FONTE: TECNOSERVER, 2014.

Já o sistema de processo tipo jato manual (Figura 3), consiste na utilização de

um equipamento lançador de água e detergentes sob pressão manual, canalizado

por uma mangueira e sendo aplicado de forma manual por um operado. Este tipo de

equipamento, consome o maior volume de água (MORELLI, 2005).

FIGURA 3 - EQUIPAMENTO DE ALTA PRESSÃO MANUAL

FONTE: KARCHER, 2014.

25

Teixeira (2003) apresentou um estudo, descrevendo, conforme o Quadro 1,

os valores de: capacidade, volume médio, descarga e perdas, para cada tipo de

sistema. Para a lavagem com jato manual não foi possível obter todos os dados,

afinal, o sistema não é automático e depende da maneira como é manuseado pelo

operador. As perdas variam muito, pois ao ser operada manualmente, a água

espirra, pois o operado pode apontar a mangueira para todas as direções. As perdas

são superiores aos outros sistemas, com valores acima de 10 %.

O sistema rollover para lavagem de ônibus, segundo Tecnoserver (2014),

utiliza um volume médio de água de 205 litros para a lavagem de cada ônibus com

duração de 1,5 minutos, assim sendo, um total médio de 40 veículos lavados por

hora com um consumo de 8200 litros de água consumidos a cada hora.

QUADRO 1 - VAZÕES E CAPACIDADES PARA DIFERENTES TIPOS DE

PROCESSOS DE LAVAGEM DE VEÍCULOS

FONTE: U.S.EPA, 1980 apud TEIXEIRA, 2003.

2.6 TRANSPORTE URBANO

Pode-se definir o transporte como o deslocamento de pessoas e de produtos

distribuídos em diversos sistemas: rodoviário, aéreo, ferroviário, marítimo, entre

outros. Conforme descrito por Ferraz (2001), o deslocamento de pessoas é

denominado como o transporte de passageiros e o de produtos, com o transporte de

carga. A necessidade de deslocamento das pessoas engloba diversas atividades,

tais como: estudo, trabalho, lazer, compras, turismo, saúde e etc. As pessoas

26

realizam suas viagens e cumprem suas tarefas independentemente do local onde

residem, sendo um dos pontos mais importantes que justificam a existência do

transporte.

Nos países em desenvolvimento, como o Brasil, as pessoas realizam, em

média, dois deslocamentos por dia utilizando o transporte de veículos coletivos

(média entre as que se deslocam e as que não se deslocam), demonstrando a

necessidade deste tipo de transporte nos grandes centros (VASCONCELLOS,

2000).

2.7 HISTÓRIA DO TRANSPORTE URBANO

No final do século XIX, começa a surgir nas cidades brasileiras, os primeiros

sistemas de transporte de passageiros, Iniciando no sistema ferroviário, tendo um

significativo crescimento, passando de 50 sistemas ferroviários em 1880, para 75 em

1885, correspondendo a um aumento de 50% em um período de cinco anos

(MORRISON,1989). Desta forma, no final do século XIX, a operação com os bondes

e trens de ferro tornou-se a base do transporte coletivo (SILVA, 2005).

Após a regulamentação do trabalho urbano e incentivos à industrialização

ocorridos na década de 1930, o Brasil ingressou em um processo de aceleração de

urbanização. Em 1940, a população urbana no Brasil era de aproximadamente

31,2%, e num período de 40 anos este número passou a 67,6%. De acordo com o

Censo 2010, 84,36% da população brasileira residem em áreas urbanas (IBGE,

Censo 2010).

Esta grande migração para as zonas urbanas, fez com que fosse adotada

uma nova organização e estruturação do espaço urbano, eliminando o transporte de

passageiros sobre trilhos especialmente após a Segunda Guerra Mundial. Como

afirma Silva (2005), a dinâmica demográfica assumiu papel marcante no processo

de urbanização, no cenário político, econômico e social das cidades e nos processos

de produção e reprodução do espaço.

As transformações ocorridas entre 1940 e 1950 na indústria automobilística,

produção de aço, cimento, borracha e petróleo aumentaram a necessidade de

transporte para os trabalhadores e consequentemente de sistemas de transportes

27

urbanos com maior eficiência, tendo o transporte rodoviário urbano com a melhor

relação custo/ benefício (SILVA, 2005).

2.8 TRANSPORTE URBANO EM CURITIBA

A regulamentação do transporte urbano de passageiros em Curitiba, se deu

no ano de 1955, através do decreto 503/55, concedendo a 13 empresas, a

operação de 130 veículos, sendo 50 ônibus e 80 lotações. Porém somente em 1966,

foi aprovado um plano diretor para o transporte coletivo, descrito pela lei municipal no

2828/1966, onde passam a ter base no tripé Uso do Solo, Sistema Viário e

Transporte Público planejados juntos. Em meados de 1970, o detalhamento do setor

estrutural, gerou a criação do Sistema Trinário: via estrutural com um corredor

exclusivo para ônibus, ladeados por vias de tráfego lento com sentidos opostos e

paralelos a duas vias de tráfego rápido também em sentidos opostos. Em 1974

houve a implantação da 1ª canaleta exclusiva (20 km) e inicio da operação do ônibus

expresso no Eixo Norte-Sul e também a adoção de cores para as categorias de

linhas, sendo elas vermelha para as linhas expressas e laranja para as linhas

alimentadoras. Em 1978 dá se início a sincronização dos semáforos – Controle de

Tráfego. O ano de 1986 o decreto 195/1986 institui a URBS – Urbanização de

Curitiba S/A como gerenciadora do transporte coletivo (URBS, 2014). A Figura 4

apresenta a evolução do sistema de transporte coletivo em Curitiba entre os anos de

1974 e 1995.

As Figuras 5 e 6, apresentam respectivamente, o início da utilização das vias

estruturais em 1972 e a entrega dos vinte primeiros ônibus expressos para a Cidade

de Curitiba em 22 de setembro de1974. Os veículos foram produzidos pela

Marcopolo, de Caxias do Sul. Estes veículos serviram no eixo Norte-Sul.

28

FIGURA 4 - EVOLUÇÃO DO TRANSPORTE COLETIVO ENTRE 1974 E 1995 EM

CURITIBA

FONTE: URBS, 2014.

FIGURA 5 – CANALETA DE LINHA EXPRESSA EM CURITIBA NO ANO DE 1972

FONTE: URBS, 2014.

29

FIGURA 6 – ENTREGA DOS PRIMEIROS ÔNIBUS EXPRESSOS EM CURITIBA

FONTE: URBS, 2014.

FIGURA 7 - SISTEMA DE REDE INTEGRADA DE TRANSPORTE COLETIVO EM

CURITIBA

FONTE: URBS, 2014.

30

Com o aumento da população, o sistema viário teve uma gradativa evolução,

sendo implantado as novas linhas regionais, novos eixos de transporte, linhas

específicas, controle de tráfego e sincronização de semáforos (URBS, 2014).

Em 1980, conforme Figura 7, foi implantado o sistema de rede integrada de

transporte, permitindo aos usuários a circulação em diversas linhas ao preço de uma

única passagem (URBS, 2014).

2.9 SISTEMAS DE TRATAMENTO UTILIZADOS EM EMPRESAS DE

TRANSPORTE URBANO

Atualmente, diversas empresas desenvolveram sistemas de tratamento de

efluentes e reúso para o segmento de lavagem de veículos. As principais

tecnologias e sistemas utilização são: processos químicos, físicos, biológicos e

combinados (TEIXEIRA, 2003).

A escolha da tecnologia mais adequada abrange fatores como:

• Uso previsto para o efluente tratado;

• O volume de efluente a ser reutilizado;

• O grau de tratamento necessário;

• O sistema de reservatórios e de distribuição utilizado;

• A manutenção da operação e treinamento dos responsáveis, e;

• Custo do sistema a implantar.

A empresa Aquaflot desenvolveu um sistema utilizando a tecnologia de

Floculação-Flotação. O efluente, após passar pelo sistema de separação de sólidos

grosseiros e encaminhado a um tanque no qual será aplicado o sistema de

Floculação-Flotação. As partículas finas em suspensão, juntamente com o floculante

e o ar comprimido injetado em linha, são aglomeradas em flocos, formando o que se

denomina de floco aerado, passando o fluxo por um dispositivo de floculação

31

estático que provoca turbulência proporcionando conjuntamente a geração de

bolhas de ar, através do cisalhamento (MORELLI, 2005).

Posteriormente, o efluente é direcionado a um sistema de separação

centrífuga, onde ocorre a separação do excesso de ar. A etapa final é a flotação em

si, onde os flocos aerados são separados por diferença de densidade, ocorrendo a

separação do material floculado, formando em sua superfície, uma espuma sendo

retirada automaticamente e destinada ao recipiente coletor. A água clarificada é

retirada pela parte inferior do tanque e redirecionada ao armazenamento de água de

reúso (AQUAFLOT, 2014).

Na Figura 8, é apresentado um sistema de tratamento de efluentes físico-

químico, utilizando a tecnologia Floculação-Flotação.

FIGURA 8 – SISTEMA COMPACTO DE TRATAMENTO DE ÁGUA AQUAFLOT

FONTE: AQUAFLOT, 2014.

A empresa Arquipélago, especializada em tratamento de efluentes, possui

um sistema para o tratamento de efluentes de lavagem de veículos, englobando os

processos físicos e biológicos. São empregados processos de separação de

sedimentos e óleos e graxas. Na sequência, ocorre a degradação biológica, que

garante uma remoção de 90% de DQO, permitindo uma redução do consumo de

água próximo a 80% (MORELLI, 2005).

32

3 MATERIAIS E MÉTODOS

A empresa está localizada na região de Curitiba e instalada em um terreno

com área total de 72.283,43 m², tendo um área construída aproximada de 7.562,15

m².

Suas atividades neste local foram iniciadas em fevereiro de 2010. Atualmente

a empresa possui uma frota de 348 veículos e cerca de 1.450 funcionários,

distribuídos nos setores: administrativos, manutenção, operação, motoristas e

cobradores.

Todos os dados foram fornecidos pelo Gerente de operações e Chefe de

manutenção da empresa, sendo apresentados os seguintes itens:

• Projeto de implantação ( Figura 11);

• Licenças prévia, de instalação e de operação;

• Dados com informações estatísticas (Quadro 03 e 04) referente ao n° de veículos

lavados, volume de água consumida;

• Sistemas de lavagem existentes;

• Sistemas de tratamento de efluentes existentes, e;

Os processos de obtenção do alvará de construção, Licença Prévia, Licença

de Instalação e Licença de Operação, tiveram uma duração aproximada de três

anos e a execução da obra foi de aproximadamente dezoito meses. Para a obtenção

das licenças, Instituto Ambiental do Paraná (IAP), implementou uma série de

exigências para a execução da obra:

• Todos os locais onde ocorre a circulação de veículos devem ser cercados por

bacias de contenção coletoras de águas e óleos, sendo encaminhado para o

sistema de tratamento de efluentes;

• Todas as águas provenientes de telhados e coberturas devem ser encaminhas

para uma cisterna onde serão utilizadas na lavagem de veículos;

• A instalação de um sistema de tratamento de efluentes e reúso da água, e;

33

• Nos tanques de abastecimento de combustível, foi exigida uma bacia de

contenção com uma capacidade de armazenamento 10% superior ao volume de

combustível existente nos tanques.

3.1 CARACTERIZAÇÃO DA EMPRESA

A empresa está divida em: setor administrativo, setor de serviços e setor de

estacionamento. A Figura 09 apresenta a implantação geral da empresa em estudo,

destacando os blocos BL01, BL02, BL03, BL04, BL05 e BL06.

O bloco BL01 possui uma área de coberta de 841,91 m² e abrange os

serviços administrativos e apoio de pessoal tais como: refeitório, vestiários, sala de

motoristas, setor de recursos humanos, banco, cofre, ambulatório e setor de

arrecadação.O efluente gerado neste setor é hidro sanitário, sendo destinado a rede

pública de esgoto.

O bloco BL02, com uma área de coberta de 673,84 m², é destinado aos

setores de administração geral, gerências e diretorias. O efluente gerado neste setor

é esgoto doméstico, sendo destinado a rede pública de esgoto.

O bloco BL03 possui uma área de coberta de 5.151,30 m² sendo destinado ao

setor de manutenção dos veículos. Neste setor são executados serviços de

manutenção mecânica, pintura, borracharia, lavador de peças, tráfego e também o

almoxarifado de peças e pneus. O efluente gerado contém é destinado ao sistema

de tratamento de efluentes.

O bloco BL04 possui uma área de cobertura total de 270,0 m² e abrange o

sistema de abastecimento de veículos da empresa. O efluente gerado é destinado

ao sistema de tratamento de efluentes.

O bloco BL05, não apresenta cobertura e possuí uma área construída de 144

m² sendo responsável pelos sistemas de lavagem externa dos veículos e o efluente

gerado é destinado ao sistema de tratamento de efluentes.

O bloco BL06, possui uma área total de coberta de 625,10 m². Refere-se ao

setor de lavagem interna dos veículos e todo efluente gerado é encaminhado ao

sistema de tratamento de efluentes.

34

FIGURA 09 – IMPLANTAÇAO GERAL DA EMPRESA

FONTE: próprio autor

35

3.2 CARACTERIZAÇÃO DOS SISTEMAS DE LAVAGEM, TRATAMENTO E

APROVEITAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS.

Por exigência do IAP, todos os setores de serviços como: manutenção,

pintura, abastecimento, lavagem externa, lavagem interna e lavador de peças,

possuem pisos em concreto armado e impermeável e sistemas de bacias de

contenção para coleta de todo o efluente gerado na lavagem de veículos, lavagem

de peças, manutenção e abastecimento dos veículos.

Todo efluente gerado na empresa, é direcionado ao sistema de tratamento de

efluentes.

A Figura 10 apresenta um fluxograma com o circuito percorrido pelo efluente

e sua distribuição nos sistemas de lavagem, tratamento de efluentes, sistema de

reúso e coleta de águas de pluviais.

As tubulações descritas na Figura 10 possuem os seguintes diâmetros:

• Reúso: tubo de PVC com diâmetro de 100 mm;

• Efluente gerado: tubo de PVC com diâmetro de 100 mm;

• Reúso: tubo de PVC com diâmetro de 100 mm, e;

• Águas pluviais: tubo de PVC com diâmetro de 200 mm.

Os Blocos 03, 04, 05 e 06 foram executados de forma a impedir a infiltração

do efluente no solo. Para isso, foi executado um piso em concreto armado e

impermeável com as seguintes características:

• Altura de 17 cm;

• Concreto usinado tipo bombeável com resistência de 30 Mpa;

• Tela soldada modelo Q138 da marca Belgo;

• Treliça com altura de 12 cm da marca Belgo e modelo TB12M, e;

• Barras de transferências com 16 mm de diâmetro e 50 cm de comprimento, da

marca Belgo modelo BTB 16.

36

FIGURA 10 – FLUXOGRAMA DO CIRCUITO PERCORRIDO PELOS EFLUENTES

GERADOS, AGÚA PARA REUSO E ÁGUAS PLUVIAIS

FONTE: autoria própria

Nas extremidades de todos os piso, foi implantado um sistema de bacias de

conteção com o objetivo de impedir o escoamento do efluente gerado, assim como a

coletar deste efluente. As bacias de contenção instaladas em todos os blocos (03,

04, 05 e 06), foram padronizadas conforme a Figura 11, possuindo as medidas de

60 milímetros de largura e uma altura de 70 milímetros. O material é confeccionado

em chapa de aço galvanizado, com ¼” de espessura.

37

FIGURA 11 – BACIA DE CONTEÇÃO

FONTE: autoria própria

3.2.1 Sistemas de coleta de águas pluviais

Todas as áreas de cobertas da empresa possuem, um sistema de coleta de

água pluviais para reaproveitamento. O volume captado é baseado em um banco de

dados da empresa na qual realiza medição diárias de forma manual, utilizando uma

régua escalonada em madeira. A inclinação da cobertura e a área da coleta foram

determinadas utilizando as equações, conforme apresentados nas Figuras 12 e 13.

FIGURA 12 - EQUAÇÃO PARA CALCULO DA INCLINAÇÃO DA COBERTURA

FONTE: GIOVANNI, 1988.

Onde:

• i = inclinação da cobertura (%);

• h= altura total da cobertura (m), e;

• A = área total coberta (m²)

38

FIGURA 13 - EQUAÇÃO PARA CALCULO DA INCLINAÇÃO DA COBERTURA

FONTE: GIOVANNI, 1988.

Onde:

• Ac = área de coleta de água pluvial (m²);

• A= altura total da cobertura (m²), e;

• h= altura total da cobertura (m).

A coleta da água pluvial é realizada através de calhas em chapas metálicas

galvanizadas com dimensão padrão em todos os blocos, sendo direcionada a uma

cisterna, por tubulações confeccionadas em PVC, da marca Tigre, com diâmetro de

200 mm em todos os blocos. Todas as tubulações são enterradas e transportam a

água por gravidade com inclinação média da tubulação de 2%.

Toda água coletada é armazenada em uma cisterna localizada a uma

distância de 18,00 metros, após o Bloco 06, conforme Figura 14, com capacidade de

armazenamento de 300 m³. A cisterna foi executada em concreto armado com as

seguintes dimensões: 20 metros de comprimento, 5 metros de largura e 3 metros de

altura, ficando enterrada e sua parte superior é utilizada para a circulação de

veículos. Por questão de segurança, evitando o transbordamento, a cisterna possui

um ladrão na parte superior, com diâmetro de 60 centímetros e ligado a rede a

águas pluviais.

FIGURA 14 – POSIÇÃO DA SISTERNA PARA COLETA DE ÁGUAS PLUVIAIS

FONTE: próprio autor

39

3.2.2 Sistema de lavagem externa dos veículos

A empresa utiliza dois equipamentos automáticos para a lavagem de veículos

desde o início das suas operações em 02/2011. Um sistema novo de lavagem

automática e outro sistema antigo, realocado da antiga sede da empresa. A Figura

15, apresenta o sistema novo (01), que possuí um consumo de água médio de 200

a 250 litros para lavagem de cada veículo e o sistema antigo (2), também da marca

Ceccato, possui cerca de 12 anos de uso, apresentando um consumo de água

médio de 300 a 350 litros para a lavagem de cada veículo.

Os dois sistemas possuem seis escovas para a lavagem dos veículos: duas

na lateral direita, duas na lateral esquerda, uma escova na parte superior e outra na

parte frontal nos dois sistemas. Através da rotação destas escovas e aplicação de

jatos de água, levando cerca de dois minutos para a lavagem de cada veículo. Com

o objetivo de facilitar a coleta do efluente, o piso, neste setor (BL05), possui uma

inclinação de 2%, voltado para o centro de cada sistema de lavagem, onde é feito a

coleta do efluente gerado.

FIGURA 15 – SISTEMAS DE LAVAGEM EXTERNA DE VEÍCULOS

FONTE: próprio autor

40

3.2.3 Sistema de lavagem interna de veículos

A lavação interna é realizada num sistema de rampas inclinadas, com

inclinação de 12%, sendo executadas de forma manual por uma lavadora de alta

pressão com uma pressão de trabalho de 1850 psi, utilizando um volume de água

em torno de 450 l por veículo. Neste mesmo setor, também é feito a lavagem de

chassis dos veículos.

O efluente gerado na lavagem interna e dos chassis, é coletado por um

sistema de grelhas e bacias de contenção sendo direcionado para a Caixa

Separadora de Óleo, exclusiva deste setor, posteriormente direcionado ao sistema

de tratamento de efluentes.

Conforme informações cedidas pelo Gerente de Operações, os veículos são

lavados internamente a cada três dias em dias secos e diariamente em dias

chuvosos.

Na Figura 16 pode-se visualizar o sistema de rampas inclinadas de lavagem

interna dos veículos. Executado em cima do piso de concreto armado, formando um

“degrau” permite que o veículo fique inclinado no sentido de abertura das portas,

facilitando o escoamento da água para fora do interior do veículo. Também se

podem verificar dois veículos inclinados nas rampas inclinadas.

FIGURA 16 – SISTEMA DE LAVAGEM INTERNA DE VEÍCULOS

FONTE: próprio autor

41

3.2.4 Caixa separadora de óleo

Através de uma rede de canaletas, grelhas e tubulações, todo efluente é

coletado e direcionado á Caixa Separadora de Óleo (CSO), a qual tem a função de

separar óleos e graxas contidos nos efluentes gerados pela lavagem de veículos.

Seu funcionamento ocorre por um sistema de diferença de densidade dos fluídos. O

Quadro 2 apresenta a vazão da CSO utilizada para cada setor da empresa,

totalizando um volume de 22.000 L/h de separação entre água e óleo, sendo 5.000

l/h para as CSO-01; 03; 04 e 06 e de 2.000 l/h para a CSO-02.

QUADRO 2 - VAZÃO DAS CAIXAS SEPARADORA DE ÓLEO UTILIZADAS EM

CADA SETOR DA EMPRESA DE TRANSPORTE URBANO

FONTE: próprio autor

FIGURA 17 – CAIXA SEPARADORA DE ÓLEO EM FUNCIONAMENTO

FONTE: próprio autor

42

O efluente entra na CSO, por uma tubulação, localizada na parte superior, em

PVC com 100 mm de diâmetro (Figura 17-A), na sequência, o efluente passa pelas

placas coalescentes (Figura 17-B) e neste processo, o óleo é interceptado e as

partículas separadas juntam-se nas cristas da ondulação das placas e em seguida,

pela inclinação dessas placas, fluem para cima e para a superfície do líquido, onde

sua remoção é feita por intermédio de um vertedor (Figura 17-C). O efluente, já

separado do óleo, deixa o bloco de placas pelo extremo oposto, sobe, e é

descarregada por uma tubulação em PVC com 100 mm de diâmetro (Figura 17-D),

sendo direcionada ao sistema de tratamento de efluentes.

FIGURA 18 – DESENHO ESQUEMÁTICO DA CAIXA SEPARADORA DE ÓLEO

COM VAZÃO DE 5000l/h

FONTE: próprio autor

43

As Figuras 18 e 19, demonstram um desenho esquemático das placas

coalescentes distribuídas no interior da CSO, as quais são colocadas em um angulo

de 45° para aumentar a área de contato do efluente com as placas.

A remoção do óleo remanescente na superfície da caixa separadora de óleo,

é retirada de forma manual sendo armazenado em tambores e depositados em local

adequado e cercado por bacias de contenção. O volume máximo de

armazenamento de óleo proveniente das caixas separadoras de óleo é de 1000

litros. A retirada deste material é executada por uma empresa autorizada pelo

Instituto Ambiental do Paraná (IAP) para o descarte final.

FIGURA 19 – DESENHO ESQUEMÁTICO DA CAIXA SEPARADORA DE ÓLEO

COM VAZÃO DE 2000 l/h

FONTE: próprio autor

44

3.2.5 Sistema de tratamento de efluentes

O Fluxograma, apresentado na Figura 20, descreve o trajeto do efluente

proveniente da CSO, sendo direcionado a um tanque de floculação-flotação. O

primeiro processo é o processo de floculação (Figura 20-a), o qual consiste na

incorporação de agentes coagulantes com o objetivo de formar flocos facilitando a

remoção dos sólidos (Figura 20-b). No Sistema instalado, são aplicados três tipos de

produtos químicos:

• Sulfato de Alumínio: coagulante que ajuda a formar flocos gelatinosos;

• Cal hidratada: tem o objetivo de regular o pH da água, e;

• Hipoclorito de sódio: é um bactericida e tem a função de eliminar todos os

microorganismos e bactérias presentes na água.

FIGURA 20 – FLUXOGRAMA DO SISTEMA DE TRATAMENTO DE

EFLUENTES

FONTE: próprio autor

45

Em um processo conjunto com o floculador, ocorre o processo de flotação

(Figura 20-c), consistindo na indução de bolhas de ar no meio líquido migrando as

partículas floculadas para a superfície da tanque. Os sólidos são direcionados para

dois leitos de secagem (Figura 20-d). Na sequência, o efluente passa pelo

decantador (Figura 20-e) e o efluente é direcionado a um reservatório de passagem

(Figura 20-f).

Na próxima etapa, o efluente é direcionado a um filtro de areia (Figura 20-g) e

por fim, direcionado ao sistema de armazenamento de água para reúso com

capacidade de 60.000 litros (Figura 20-h).

O sistema de tratamento de efluentes e reuso, conforme a Figura 21. Este

sistema trata um volume de 2.000 l /h de efluente e o tratamento é realizado através

do processo de floculação-flotação e filtração.

FIGURA 21 – TANQUE DE FLOCULAÇÃO-FLOTAÇÃO

FONTE: o próprio autor

Os leitos de secagem construídos em concreto armado impermeável com as

seguintes dimensões para cada leito:

46

• Comprimento: 1,4 m;

• Largura: 0,7 m, e;

• Altura: 0,8 m.

O volume total de armazenamento de lodo dos leitos de secagem é de

aproximadamente 1,56 m³, conforme apresentado na Figura 22. Segundo

informações do supervisor da empresa, o material (lodo) dos leitos de secagem, é

coletado a cada 30 dias por uma empresa autorizada e licenciada pelo IAP.

FIGURA 22 – LEITOS DE SECAGEM DE LODO

FONTE: o próprio autor

Ainda no tanque de floculação-flotação, o efluente tratado é direcionado,

conforme apresentado na Figura 23, a um tanque de acumulo de água e

posteriormente bombeado para o filtro de areia.

O filtro de areia utilizado no sistema, possui uma capacidade de vazão de

14,8 m³/h. Após esta última etapa, o efluente tratado é direcionado a três caixas

d'água com 20.000 litros cada e direcionada aos sistemas de lavagem para reúso.

47

FIGURA 23 – TANQUE DE ACUMULO DE ÁGUA E FILTRO DE AREIA

FONTE: próprio autor

3.3 VOLUME DE ÁGUA UTILIZADO PARA A LAVAGEM DE VEÍCULOS

A quantidade de veículos lavados diariamente varia segundo alguns aspectos,

tais como: clima, região e linha que o veículo percorre, porém a média diária de

veículos que passam pela lavagem externa é de 85 veículos e para a lavagem

interna é de 45 veículos.

O volume de água anterior a instalação do sistema, foi obtido através de

contas de água da Companhia de Saneamento do Paraná (Sanepar) no período de

05/2007 à 08/2007.

Já o volume de água após a implantação dos sistemas foi obtido através de

medições executada por um operado da empresa de forma manual, utilizando

réguas escalonadas de madeira e também pelo volume presente na conta de água

da Companhia de Saneamento do Paraná no período de 03/2011 à 05/2011.

48

3.4 CUSTO DE ÁGUA CONSUMIDA NA LAVAGEM DE VEÍCULOS

Através do custo (fatura da sanepar) de água para indústria de R$ 61,11,

valor fixo mínimo para consumo até 10 m³ por mês + R$ 6,87 por m³ consumido

acima do limite, presente nas contas de água no período de 05/2007 à 08/2007,

conforme apresentado na Figura 24, foi obtido o custo total de água consumido

anterior a instalação de sistema.

O custo da água (fatura da sanepar) no período de 03/2014 à 05/2014, é de

R$ 83,60, valor fixo mínimo para consumo até 10 m³ por mês + R$ 9,41 por m³

consumido acima do limite.

FIGURA 24 – GRÁFICO COMPARATIVO ENTRE O CUSTO DA ÁGUA ANTES DA

IMPLATAÇÃO DOS SISTEMAS E A INSTALAÇÃO

FONTE: próprio autor

3.5 CUSTO DA IMPLANTAÇÃO DOS SISTEMAS

Para a implantação dos sistemas de lavagem de veículos, tratamento e reúso de

água, além do aproveitamento de águas pluviais, os projetistas analisaram os

seguintes itens:

R$ 16.800,00

R$ 17.000,00

R$ 17.200,00

R$ 17.400,00

R$ 17.600,00

R$ 17.800,00

R$ 18.000,00

R$ 18.200,00

R$ 18.400,00

mai/07 jun/07 jul/07

SEM OS SISTEMAS

R$ 0,00

R$ 200,00

R$ 400,00

R$ 600,00

R$ 800,00

R$ 1.000,00

mar/14 abr/14 mai/14

COM OS SISTEMAS

49

• Localização de cada setor com o objetivo de reduzir o número de manobras dos

veículos, reduzir o número de acidentes e otimizar o número de vagas para

estacionamentos dos veículos da frota;

• Sistemas construtivos utilizados;

• Estudos nos desníveis do terreno

• Tipos de equipamentos utilizados para a lavagem de veículos;

• Tipos de equipamentos utilizados para o tratamento de efluentes;

• Prazo de execução, e;

• Custos.

O sistemas de lavagem de veículos, tratamento e reúso de efluente e

aproveitamento das águas pluviais, foram implantados entre os meses de janeiro e

outubro do ano de 2010, tendo seu funcionamento iniciado no mês de janeiro de

2011. No custo total da implantação abrange os custos de mão de obra, custo de

equipamentos, materiais, impostos e testes no funcionamento dos equipamentos.

Os valores são referentes ao ano de 2010, quando os serviços foram

executados, sendo atualizado para dias atuais, conforme Figura 25, através do

Custo Unitário Básico de Construção CUB- PR do mês de abril de 2014 (Sinduscon-

PR). Os valores para o CUB em maio de 2010 foi de R$ 855,63 por m² e o CUB para

o mês de abril de 2014 é de R$ 1.153,13 por m².

FIGURA 25 - APRESENTAÇÃO DA FÓRMULA PARA ATUALIZAÇÃO DO CUB

FONTE: GIOVANNI, 1988.

Onde :

• VT1 = valor total no mês de abril de 2014 (R$);

• VT2 = valor total no mês de maio de 2010 (R$);

• CUB2010 = valor do CUB para o mês maio de 2010 (R$/m²), e;

• CUB2014 = valor do CUB para o mês abril de 2014 (R$/m²).

50

3.6 RETORNO FINANCEIRO APÓS A IMPLANTAÇÃO DOS SISTEMAS

Para a análise do retorno financeiro será apresentado uma relação entre a

custo de água consumida antes e após a implantação dos sistemas de lavagem de

veículos, tratamentos de efluentes e utilização de águas pluviais. A Figura 26 calcula

o tempo de retorno para o investimento nos sistema de lavagem, tratamento, reuso e

utilização de águas pluviais.

FIGURA 26 - APRESENTAÇÃO DA FÓRMULA PARA ATUALIZAÇÃO DO CUSTO

PARA IMPLANTAÇÃO DOS SISTEMAS

FONTE: GIOVANNI, 1988.

Onde:

• Tr = Tempo de retorno do investimento ( meses);

• Ct = Custo total investido;

• X= Gasto mensal com água antes da implantação do sistema (R$), e;

• Y= Gasto mensal com água após a implantação do sistema (R$).

51

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES

4.1 VOLUME DE ÁGUA UTILIZADO NA LAVAGEM DE VEÍCULOS

O volume total médio de água utilizado para a lavagem de veículos, presente

nas faturas de água nos períodos de 05/2007 à 08/2007 foi de 62,75 m³/d, dos quais

o volume de 42,5 m³/d foi utilizado na lavagem externa e o volume de 20,25 m³/d

para a lavagem interna de veículos, conforme apresentado no Quadro 3.

Todo o volume de água utilizado, era proveniente da Companhia de

Saneamento do Paraná e todo efluente gerado na lavagem, era direcionado a rede

pública de esgoto.

QUADRO 3 - VOLUME MÉDIO DIÁRIO DE ÁGUA UTILIZADO NA LAVAGEM DE

VEÍCULOS ANTES DA IMPLANTAÇÃO DOS SISTEMAS

FONTE: próprio autor

Com a implementação dos novos sistemas, o consumo de água da sanepar

passou a 0,00 m³ no setor de lavagem. O sistema de tratamento de efluentes, trata

uma média de 2 m³/h, permitindo assim que se tenha um total de até 48 m³ de água

tratada por dia, sendo reutilizada na lavagem de veículos.

Segundo informações dos fabricantes, os sistemas de lavagem automático e

o sistema de tratamento de efluentes, tem perdas médias de água por

evapotranspiração e infiltração, na ordem de: 5 % para o sistema de lavagem e de

3% para o sistema de tratamento.

O Quadro 4 apresenta a redução no volume de água consumida, após a

instalação dos sistemas automáticos de lavagem externa, sendo que a lavagem

52

interna, mantém o mesmo processo manual e mesmo consumo. Pode-se verificar

ainda que o utilização de máquinas automáticas para a lavagem externa de veículos,

gerou uma redução de 42,5 m³/d para 21,25 m³/d, ou seja, o consumo total baixo de

62,75 m³/d , para 41,5 m³/d, ou seja , uma redução de 34 % no volume total

consumido.

QUADRO 4 - VOLUME MÉDIO DIÁRIO DE ÁGUA UTILIZADO APÓS A

INSTALAÇÃO DO SISTEMA AUTOMÁTICO DE LAVAGEM EXTERNA

FONTE: próprio autor

QUADRO 5 - VOLUME MÉDIO MENSAL DE ÁGUA PLUVIAL COLETADA NA

COBERTURA DE CADA BLOCO

FONTE: o próprio autor

53

O aproveitamento de águas pluviais, conforme apresentado no Quadro 5, é de

612,38 m³ por mês, resultando em um valor médio de 19 m³/d de água pluvial disponível

para a lavagem de veículos. Utilizando as equações descritas nos métodos e materiais, foi

determinado a inclinação da cobertura em cada setor, com valores variando de 4 à 11,4 %.

O Quadro 6 apresenta o volume total disponível para uso de água na lavagem de

veículos, sendo um total de 48 m³/d gerados pelo tratamento de efluentes e 19 m³/d do

aproveitamento da águas pluviais. Descontando as perdas de 8% por evapotranspiração e

infiltração, a instalação dos sistemas de tratamento, reúso e aproveitamento de águas

pluviais, disponibiliza um volume total de 61,64 m³/d para a lavagem de veículos da empresa

de transporte urbano.

QUADRO 6 - CONSUMO MÉDIO DIÁRIO DE ÁGUA APÓS A IMPLANTAÇÃO DOS

SISTEMAS

FONTE: próprio Autor.

4.2 CUSTOS NA IMPLANTAÇÃO DOS SISTEMAS DE TRATAMENTO, REÚSO, LAVAGEM

E APROVEITAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS

Os Custos para a implantação dos sistemas de reúso e aproveitamento de

águas pluviais, abrangem além dos custos dos equipamentos, toda a infra-estrutura

necessária para o correto funcionamento de todos os sistemas. O Quadro 7

apresenta os custos de implantação de cada sistema, o qual foi executado no ano

de 2010 com o valor total de R$ 1.026.599,15.

Tendo em vista a atualização de valor do CUB, com valor de R$ 855,63 por

m² em 05/2010, para R$ 1.153,13 o mês de 04/2014 , foi obtido um acréscimo de

34,77 %, portanto o valor final atualizado para o período de 04/2014 foi de R$

1.383.547,67.

54

QUADRO 7 - CUSTOS PARA IMPLANTAÇÃO DOS SISTEMAS DE LAVAGEM,

TRATAMENTO E REÚSO DA ÁGUA EM 2010 E 2014

FONTE: próprio autor

4.3 TEMPO DE RETORNO FINANCEIRO

Tomando como base a fórmula apresentada em materiais e métodos, o custo

da água fornecida pela Sanepar, no período de 05/2007 à 08/2007 e os volumes

consumidos antes e depois da implantação dos sistemas, chegamos ao tempo para

o retorno do investimento. O Quadro 8 apresenta o custo mensal de água da

Sanepar em valores atualizados para o mês 04/2014. Para o custo sem a

implantação dos sistemas, o valor final de R$ 17.797,93, foi obtido através da

multiplicação do custo variável pelo volume total consumido, somando-se o valor do

55

custo fixo. Após a implantação dos sistemas, o custo final é fixado apenas com o

valor do custo fixo de R$ 83,60.

QUADRO 8 - CUSTO MENSAL DE CONSUMO DE ÁGUA DA SANEPAR COM

VALORES ATUALIZADOS PARA ABRIL/2014

FONTE: próprio autor.

Considerando o custo total economizado mensalmente de R$ 17.714,33 e o

custo total do investimento de R$ 1.3833.547,67, o tempo de retorno foi determinado

em 78 meses.

Outro custo a ser abatido mensalmente, é o custo de R$ 5.250,00 com salários

e encargos de três funcionários que executavam a lavagem externa de forma

manual, que após a implantação dos sistemas, foram relocados para outras funções

dentro da empresa. Desta forma o valor total economizado mensalmente passou à

R$ 22.964,33 reduzindo o tempo de retorno do investimento total para 60 meses.

O custo com a depreciação dos equipamentos e sua manutenção não foram

consideração nos cálculos por falta de informações referente a estes gastos da

empresa em estudo.

56

5 CONCLUSÃO

No desenvolvimento deste trabalho, foi verificada a importância da água ao

ser humano, sem a qual ele não sobrevive. No entanto a crise da água já começa a

se agravar e grande parcela da população mundial sofre com a escassez da água

que ameaça a sua agricultura, a indústria e a vida saudável de suas comunidades.

Sendo a lavagem de veículos uma das grandes fontes consumidoras de água

potável, o tratamento do efluente, o reúso e aproveitamento de águas pluviais torna-

se importantíssimo no processo de racionalização da água.

Ficou demonstrada a possibilidade de reúso e aproveitamento de águas

pluviais em empresas de transporte urbano e outras empresas de mesmo setor.

A instalação dos sistemas automáticos de lavagem externa de veículos

possibilitou uma redução no consumo de água de aproximadamente 34 %. A

implantação de sistemas de aproveitamento de águas pluviais se mostrou essência

para a redução do consumo de água. A coleta das águas pluviais provenientes das

áreas cobertas da empresa permitiu uma disponibilidade de 19 m³/d, utilizados para

a lavagem de veículos, assim reduzindo o consumo de água fornecida pela

Companhia de Saneamento do Paraná.

O sistema de tratamento de efluentes e reúso, após a implantação, permitiu o

tratamento de 48 m³/d . Este volume de 48 m³/d somando-se ao volume acumulado

no aproveitamento de águas pluviais, permitiu a empresa reduzir o consumo de

água a praticamente 0,0 m³ de água da Companhia de Saneamento do Paraná.

O custo total do investimento dos sistemas de lavagem, sistemas de

tratamento e reuso, aproveitamento de águas pluviais e toda infraestrutura teve um

custo, atualizado para valores de 04/2014, de R$ 1.383.547,67.

Com a redução do custo no consumo de água e gastos com mão de obra na

lavagem de veículos, o custo mensal de R$ 23.047,93 para R$ 83,60 mensais.

O tempo de retorno do investimento foi determinado em 60 meses (5 anos) a

partir do início de funcionamento de todos os sistemas, que se deu em 01/2011.

57

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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