Foram coletadas duas amostras de água da chuva no dia 11 de maio de 2015. A primeira coleta foi realizada às 16h, referente à primeira água da chuva, e a segunda as 16h30. As análises realizadas foram alcalinidade total, hidróxidos, carbonatos, bicarbonatos, pH, coliformes totais e coliformes termotolerantes.
Para a primeira amostra de água da chuva, o pH resultante foi de 7,55. Os resultados das análises de alcalinidade total, hidróxidos, carbonatos e bicarbonatos estão representados na Tabela 19. Realizaram-se quatro análises devido às diferenças dos resultados.
Tabela 19 - Resultados da primeira amostra de água da chuva
Parâmetro Análise 1 Análise 2 Análise 3 Análise 4
Alcalinidade Total (mg/L como CaCO3) 5 75 20 105
Hidróxidos (mg/L como CaCO3) 5 0 0 0
Carbonatos (mg/L como CaCO3) 0 0 0 48
Bicarbonatos (mg/L como CaCO3) 0 75 20 57
Fonte: Autora, 2015.
Analisando a Tabela 19, é possível observar que os resultados das análises de alcalinidade total, hidróxidos, carbonatos e bicarbonatos da primeira amostra são variantes. Este fato pode ser justificado pela presença de compostos na primeira amostra que interajam entre si, uma vez que a primeira amostra é referente à primeira água da chuva, a qual é destinada ao descarte.
Para a segunda amostra de água da chuva, o pH resultante foi de 7,09. Os resultados obtidos das análises foram equivalentes nas três análises realizadas (Tabela 20).
Tabela 20 - Resultados da segunda amostra de água
Parâmetro Análises 1, 2 e 3
Alcalinidade Total (mg/L como CaCO3) 5
Hidróxidos (mg/L como CaCO3) 5
Carbonatos (mg/L como CaCO3) 0
Bicarbonatos (mg/L como CaCO3) 0
Os resultados das análises de alcalinidade total, hidróxidos, carbonatos e bicarbonatos da segunda amostra de água são constantes, o que indica uma homogeneidade da água da chuva. Isto pode ser explicado pelo fato de a primeira água da chuva ter carregado as impurezas presentes na cobertura, diminuindo assim a probabilidade de contaminação da água da chuva por compostos presentes na cobertura.
Quanto às análises de coliformes totais e termotolerantes, em ambas as amostras deram resultado positivo em todas as análises realizadas. Foram realizadas as análises confirmativas de BVB e EC, os quais deram novamente todos positivos à presença de coliformes, ou seja, os dez tubos analisados para cada teste ficaram turvos. Assim, os resultados para os testes de coliformes totais e coliformes termotolerantes, segundo a Tabela 8, é maior que 23 NMP/100mL.
Na Tabela 21 estão apresentados os valores obtidos através das análises realizadas das amostras de água da chuva coletadas no Complexo Aquático da Unidade Pedra Branca da Unisul e a Resolução DVS nº 003 de 2001.
Tabela 21 - Comparação entre os resultados obtidos das análises de água e a Resolução DVS nº 0003 de 2001
Parâmetro Amostra 1 Amostra 2
Resolução DVS nº 0003
de 2001** Análise 1 Análise 2 Análise 3 Análise 4 Análise 1, 2 e 3
pH 7,55 7,09 7,2 a 7,8
Coliformes totais e fecais Presente Presente Presente Presente Presente Ausente* Alcalinidade Total (mg/L como CaCO3) 5 75 20 105 5 -
Hidróxidos (mg/L como CaCO3) 5 0 0 0 5 -
Carbonatos (mg/L como CaCO3) 0 0 0 48 0 -
Bicarbonatos (mg/L como CaCO3) 0 75 20 57 0 -
*Não é admitida a presença de germes do grupo coliforme em 10 ml da amostra em cinco porções consecutivas ** Valores retirados de SANTA CATARINA, 2015.
Fonte: Autora, 2015.
Ao comparar os resultados obtidos com a Resolução DVS nº 0003 de 2001, observa-se que o parâmetro pH da primeira amostra atende ao exigido, porém da segunda amostra não, uma vez que na resolução o pH deve estar entre 7,2 e 7,8.
Por fim, quanto às análises de coliformes totais e termotolerantes, a Resolução DVS nº 003 de 2001 estabelece a ausência de germes do grupo coliforme em 10 mL da amostra em cinco porções consecutivas. Porém, nas análises realizadas com as diferentes amostras, foi indicada a presença de coliformes em todos os tubos.
Por isso foram realizados os testes confirmativos para coliformes fecais, através da incubação dos tubos EC, e coliformes termotolerantes, através da incubação dos tubos
BVB. Após os processos de incubação, verificou-se que os tubos apresentaram turbidez, confirmando assim a presença de coliformes termotolerantes e totais.
Com a presença de coliformes na água da chuva, é necessária a realização de desinfecção dessa água para poder disponibilizá-la para usos em que a água entra em contato com o ser humano.
6.9 DESCRIÇÃO DO SISTEMA
Através de visitas realizadas a campo, pode-se definir uma proposta de instalação do sistema de aproveitamento de água da chuva no Complexo Aquático da Unisul.
O sistema iniciará através da calha existente, a qual recebe toda a contribuição de água do telhado do Complexo. Na calha, há cinco condutores verticais de 200 mm e dois de 100 mm localizados nas duas extremidades. Esses condutores seriam ligados a um filtro de materiais grossos, totalizando dois filtros (um em cada extremidade), sendo que um filtro que atende as necessidades do sistema é o Filtro VF12 (Acquasave/3P Technik), apresentado na Figura 32, o qual adequa-se a uma área de 3.000 m². Com dois filtros deste tipo, como proposto, a área atendida seria de 6.000 m², o que contempla a área de captação do sistema calculada, ou seja, 5.498,45 m².
Figura 32 - Filtro para remoção de materiais grossos Filtro VF12 (Acquasave/3P Technik)
Fonte: ECOCASA, 2015.
Após os filtros, essa água seria direcionada aos reservatórios de descarte, um em cada extremidade do Complexo. Estes reservatórios contaram com um dispositivo de descarte automático através de boia, conforme apresentado na subseção 4.4.3.2. Para isso, seriam
utilizadas duas cisternas de 5.500 litros alimentadas pela parte superior que, ao encherem. A boia trancaria a entrada da água no volume estabelecido, sendo que a água da chuva posterior ao descarte seria encaminhada para a próxima unidade.
A água então seria encaminhada à filtração lenta, unidade necessária ao uso conforme a subseção 4.8.2. Para determinar a área de filtração lenta, é realizada a divisão entre a vazão e a taxa de filtração. Para ser considerada filtração lenta, segundo a NBR 12216 (1992b), é necessário que a taxa de filtração não seja superior a 6 m³/m².dia. Assim, adotando- se esta taxa para o sistema proposto e considerando a vazão de projeto de 10.990,10 L/min, a área para filtração lenta do sistema proposto deve ser equivalente a 2.640 m².
Após a filtração lenta, a água seria transportada para o reservatório. Propõe-se a implantação de dois reservatórios apoiados de 425 m³, totalizando o volume de 850 m³, equivalente ao volume de reservação adotado, conforme apresentado na subseção 6.7.1.7. Antes de ser utilizada, a água da chuva ainda deverá ser clorada com hipoclorito de sódio ou de cálcio com 30 mL/1000L de água (12,5% de cloro) do tipo flutuante.
6.10 ESTUDO DA PROPOSTA
O abastecimento das três piscinas é responsável pelo maior consumo de água no Complexo Aquático da Unisul. A água utilizada no abastecimento do Complexo, provinda de poços de captação de água subterrânea, é monitorada mensalmente através de análises realizadas pelo Laboratório de Análises Químicas da Unisul, Unidade Tubarão. Através dessas análises, comprova-se que a água utilizada é de boa qualidade, não havendo coliformes fecais e coliformes termotolerantes, conforme demonstrado no último laudo, realizado no mês de abril de 2015, apresentado no Anexo A. Para garantir que a água permaneça com a qualidade exigida pelas normas é utilizado o cloro no tratamento para a manutenção da água dentro dos padrões exigidos pela Resolução DVS n° 0003 de 2001. Para a conferência dos parâmetros da água das piscinas, são realizadas no Laboratório de Química da Unisul, Unidade Pedra Branca, diariamente análises de pH, temperatura, alcalinidade total, hidróxidos, carbonatos, bicarbonatos e cloro, e mensalmente são realizadas as análises de coliformes totais e coliformes termotolerantes das águas das piscinas.
Com relação a utilização da água da chuva captada no Complexo verificou-se que estas apresentaram a presença de coliformes totais e coliformes termotolerantes, tanto na primeira água, a de descarte, como na segunda. Por isto para o uso desta água seria necessário
o tratamento de desinfecção para a utilização dessa água. Isso acarretaria em maiores gastos no tratamento da água, mais especificamente maiores gastos com cloro para a desinfecção.
Ao propor um sistema de captação de água da chuva que abrange toda a área de cobertura, observa-se que se torna um sistema de grande porte, com um alto volume de reservação, equivalente a 850 m³.
Além disso, verificou-se a necessidade da instalação de um filtro lento ou de um filtro de pressão de no mínimo três micras, devido à provável presença do protozoário Cryptosporidium, os quais promoveriam a remoção física do protozoário.
Buscou-se no mercado alternativas para substituição da filtração lenta, o filtro de pressão e a desinfecção por UV.
O filtro de pressão encontrado de maior capacidade suporta uma vazão de 31,4 m³/h, sendo de aço carbono, com 2 m de diâmetro e 1,88 m de altura. Porém, a vazão de projeto é de 660 m³/h. Desta forma para abranger a vazão do presente projeto seriam necessários 21 filtros com capacidade de 31,4 m³/h cada.
Quanto a outra alternativa, a de desinfecção por UV, a maior capacidade encontrada é de 45 m³/h. Isso significa que seria necessário a instalação de 15 sistemas de desinfecção por UV para suportar a vazão de projeto.
A outra alternativa seria a construção de um filtro lento. Neste caso, para atender à vazão de projeto, seria necessário uma área de 2.640 m². Esta área é considerada relativamente grande, fator este que pode atribuir limitações ao sistema proposto, tanto técnicas quanto financeiras.
Desta forma, a utilização da água da chuva para o reabastecimento das piscinas do Complexo Aquático da Unisul, Unidade Pedra Branca, Palhoça/SC, requer tanto investimentos de produtos como de área, mão de obra e análises. Esses investimentos encareceriam o funcionamento do estabelecimento. Porém, a área de captação é relativamente grande, proporcionando uma relevante alternativa de captação de água em caso de déficit hídrico.
7 CONCLUSÕES
Neste trabalho realizou-se um estudo de uma proposta de aproveitamento de água da chuva para reabastecimento das piscinas do Complexo Aquático da Unidade Pedra Branca da Unisul, Palhoça/SC.
Através do ciclo da água apresentado na subseção 4.1, conclui-se que a água é um recurso natural renovável, sendo passível de utilização. Porém, é preciso tomar os devidos cuidados para que no futuro esse recurso natural não se esgote ou torne-se inutilizável.
A área de captação de água pluvial para o sistema proposto abrange toda a área de cobertura das piscinas do Complexo Aquático, sendo equivalente a 5.498,45 m². Esta área é considerada grande, proporcionando uma vazão de projeto de 10.990,10 L/min, uma vez que o índice pluviométrico adotado é de 120 mm/h.
Foram realizadas análises da qualidade da água da chuva proveniente da tubulação de descarte do telhado do Complexo Aquático da Unidade Pedra Branca da Unisul, Palhoça/SC. Os resultados apontaram uma grande discrepância na primeira amostra e uma invariação na segunda amostra. Este fato ocorre principalmente devido à primeira amostra ser referente à primeira água da chuva, a qual carrega as impurezas presentes na cobertura e é encaminhada ao descarte. Já a segunda amostra foi coletada após 30 minutos de chuva, sendo referente à água destinada ao reservatório. Ainda, as análises apontaram a existência de coliformes totais e coliformes termotolerantes com valores acima de 23 NMP/100mL, evidenciando a necessidade de desinfecção.
A proposta de sistema de aproveitamento da água da chuva apresentada consiste nas seguintes etapas:
a) captação da água da chuva através da calha existente de 2,80 m de largura por 0,60 m de altura;
b) condutores verticais existentes, sendo cinco tubos de 200 mm e dois de 100 mm em cada extremidade da calha, sendo que cada condutor tem uma altura total de 19 m;
c) filtração de materiais grossos, propondo a instalação de dois Filtros VF12 (Acquasave/3P Technik), um em cada extremidade;
d) dois reservatórios de descarte, também um em cada extremidade, com capacidade de 5.500 L cada, totalizando os 11 m³ necessários;
e) construção de um filtro lento com área total de 2.640 m²; e
O sistema de aproveitamento de água da chuva proposto demanda de investimentos em produtos, grande área, mão de obra e análises. Esses investimentos para implantação do sistema encareceriam o funcionamento do Complexo Aquático. Além disso, buscaram-se no mercado alternativas para substituição da filtração lenta, tais como filtro de pressão e desinfecção por radiação UV. Porém, devido à alta vazão de projeto, não foram encontradas alternativas que suportassem a vazão.
Com isso, o sistema proposto, visando reabastecimento das piscinas existentes no Complexo Aquático da Unidade Pedra Branca da Unisul, Palhoça/SC, apresenta limitações técnicas e financeiras, uma vez que demanda de grande área e de investimentos. Entretanto, em razão da área de captação ser considerada grande, a captação de água da chuva no Complexo Aquático torna-se uma importante alternativa de fonte para possível escassez de água no futuro.
7.1 RECOMENDAÇÕES
Em virtude da dificuldade encontrada para viabilizar o sistema de aproveitamento de água para reabastecimento das piscinas do Complexo Aquático da Unisul, foram determinadas algumas recomendações para estudos futuros, sendo estas:
a) realizar de um estudo econômico-financeiro do sistema de aproveitamento de água da chuva;
b) objetivar a utilização da água da chuva em atividades menos nobres, como por exemplo, nos vasos sanitários; e
c) estudar a possibilidade de captar a água da chuva referente a apenas uma parte da área de cobertura, reduzindo assim a vazão de projeto;
d) realizar um estudo quanto às alternativas de filtração para a remoção do protozoário Cryptosporidium, incluindo testes de filtração.
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ANEXO A – Análise da água de abastecimento da Unidade Pedra Branca da Unisul, Palhoça/SC, realizada pelo Laboratório de Análises Químicas da Unisul, Unidade