Aproveitamento de águas pluviais: uma proposta para fins de resfriamento no processo de fabricação de vidro laminado. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade do projeto de aproveitamento de água pluvial para fins de resfriamento no processo de fabricação de vidros laminados.
Objetivos
Geral
Específicos
Ciclo Hidrológico da Água
Segundo Villiers (2002), o uso sustentável da água no crescimento populacional depende principalmente da mudança do ser humano em relação ao ciclo da água. Precisamos de melhorar novas competências, conhecimentos, procedimentos e instituições para permitir a gestão do uso da água de uma forma integrada e abrangente que preserve a qualidade e a quantidade da água.
Preservação dos Recursos Hídricos
O agravamento da retirada de água resultou em desequilíbrio e danos significativos ao ciclo hidrológico em muitos países. As captações para irrigação, abastecimento público e usos industriais excedem a quantidade de água que é precipitada e recarregada nos recursos hídricos, resultando em um desequilíbrio que leva à escassez de água que pode ocorrer em águas superficiais e subterrâneas.
Problemática Ambiental
O grande problema é o descarte inadequado de resíduos sólidos e esgotos que chegam aos mananciais e o consumo excessivo de recursos hídricos, em decorrência do constante crescimento da quantidade de água utilizada para diversas atividades (MACÊDO, 2004). O conhecimento da distribuição do consumo de água por atividade industrial é essencial para a gestão da água na indústria.
Qualidade de Água
A qualidade da água dependerá do uso específico que lhe será destinado, com as características adequadas a cada atividade. Nos centros urbanos e industriais, as concentrações naturais de água da chuva são modificadas por poluentes atmosféricos, por ex.
Processo Industrial de Vidro
Etapas do processo
A transferência de calor é a ciência que descreve a transferência de alguma forma de energia como resultado de uma diferença de temperatura.” Quando há movimento de calor de uma área para outra devido às correntes criadas em um fluido, isso é chamado de transferência de calor por convecção.
Uso e necessidade de água no processo
Características da água para uso no processo
Dados Pluviométricos
- Precipitação
- Índice pluviométrico
- Estudo pluviométrico
- Características da área de estudo
A quantidade de chuva que cai em um determinado horário e local é medida pelo pluviômetro e registrada pelo pluviógrafo. A queda de umidade do ar sobre uma superfície, seja ela líquida ou sólida, é chamada de precipitação. O sul do Brasil é mais influenciado por sistemas de latitudes médias, sendo os sistemas frontais a principal forma de precipitação durante o ano.
Os sistemas convectivos de mesoescala também são responsáveis por uma grande quantidade de precipitação nesta região, especialmente perto da costa.
Aproveitamento de Água Pluvial
Utilização de água
Atualmente a cidade tenta resolver seus problemas captando água da chuva e utilizando-a em diversos setores como beber, apagar incêndios, formar córregos e rios, sanitários, fontes de abastecimento em comunidades, para recreação em parques. GOTAS DE CHUVA, 2002). A agricultura é responsável pela enorme quantidade de água consumida no mundo: 69% é necessária, o consumo industrial 21% e o consumo doméstico 10% (CLARKE & KING, 2005). A saída para esse impasse é o reaproveitamento da água e a utilização de fontes alternativas, como o aproveitamento da água da chuva (ZATTONI et al., 2011).
A maior parte do gasto de água devido ao uso doméstico é devido ao desperdício por uso indevido de equipamentos, vazamentos em tubulações, consumo excessivo e aproximadamente 30% é perdido na descarga de vasos sanitários (CLARKE & KING, 2005).
Sistemas de captação
Visibilidade de negócio
Dimensionamento do Sistema
- Calhas e condutores
- Filtragem
- Reservatório
- Manutenção
O processo de filtragem da água depende do filtro instalado e é utilizado se, na análise da água da chuva, o teor de sólidos e impurezas for considerado elevado. O volume de água pluvial aproveitável, para efeito de cálculo, não é igual ao volume de precipitação. Neste contexto, a perda de água da chuva está relacionada, entre outras coisas, à limpeza de telhados, perda por evaporação, perda por autolimpeza.
Caso sejam utilizados produtos potencialmente nocivos à saúde humana na área de captação, o sistema deverá ser desligado para que não entrem no reservatório de águas pluviais.
Retorno do Investimento
Valor Presente Líquido
Taxa Interna de Retorno
Payback
Hoji (2007, p. 171) contextualiza que este método “consiste em determinar o tempo necessário para que a soma dos fluxos de caixa periódicos líquidos seja igual ao fluxo de caixa líquido no momento inicial”.
Viabilidade de Projeto
Observe as necessidades locais: descubra se há demanda no local alvo da área em estudo para o projeto. Escopo: se a análise preliminar mostrar que a ideia é relevante para a organização, defina as linhas gerais do projeto. Metodologia: É de extrema importância escolher a estratégia adequada para atingir os objetivos propostos, antecipando as fases do projeto e detalhando o planejamento de todas as ações planejadas.
Enfatizando o interesse da organização em realizar o estudo de viabilidade do projeto de captação de água pluvial, este estudo deverá focar na sua viabilidade econômica, pois o empreendedor analisará o custo/benefício do sistema, o que é de grande importância para consolidação de oportunidades. de implementação do projeto.
Requisitos Legais
O projeto de sistema de coleta de águas pluviais deve atender às normas ABNT NBR 5626/98 e ABNT NBR 10844/89, sendo que a NBR 10844/89 proíbe a utilização de caixa de areia, que pode ser substituída por caixa de inspeção. O posicionamento relativo entre entrada e saída de água deve evitar o risco de ocorrência de zonas de estagnação dentro do reservatório. A ABNT NBR 10844/89 estabelece requisitos e critérios necessários ao projeto de instalações de drenagem de águas pluviais, com o objetivo de garantir níveis aceitáveis de funcionalidade, segurança, higiene, conforto, durabilidade e economia.
Caso sejam instalados dispositivos de coleta de lixo, estes deverão atender à ABNT NBR 12213/92.
Classificação de Pesquisa
Definição de pesquisa
Este trabalho envolve pesquisa aplicada a uma empresa vidreira, com o objetivo de avaliar a viabilidade de implantação de um projeto de aproveitamento de água pluvial no processo de resfriamento. É classificada como pesquisa descritiva que inclui a pesquisa bibliográfica por utilizar métodos já utilizados e o estudo de caso por ser aplicado a uma empresa.
Área de Estudo
Procedimentos Metodológicos para o Estudo de Caso
- Caracterização da água pluvial
- Quantificação da água pluvial
- Qualidade da água pluvial
- Dados pluviométricos
- Dimensionamento dos sistemas de captação e armazenamento de água
- Viabilização do projeto
Foi realizado um levantamento das áreas de abrangência de toda a planta industrial para estimar o volume potencial de água pluvial captada em decorrência das chuvas. Nesta etapa, o cálculo foi utilizado para encontrar o volume de água pluvial que a empresa poderia utilizar. Este artigo foi elaborado com o objetivo de escolher o melhor local de captação de água pluvial para a indústria.
Para dimensionar o reservatório será utilizado o método Azevedo Neto, conforme item 3.3.2.3, obtendo-se o volume de água aproveitável em litros.
Caracterização e Quantificação da Água Pluvial
Medição dos parâmetros de Qualidade da Água Pluvial
Dados Pluviométricos do local
Para o dimensionamento utilizou-se a precipitação da série histórica de Gama (2008), o que resultou em menor precipitação anual. Menos precipitação corresponde a uma menor quantidade de chuvas durante o ano, o que implica maior segurança para o sistema industrial, uma vez que a prioridade da indústria é o uso ininterrupto de água no processo. Analisando também os dados da série histórica é possível determinar os dias em que não houve precipitação para utilização no dimensionamento.
Dimensionamento do Sistema
- Vazão de projeto
- Calhas e condutores
- Filtro, tela e grade
- Reservatório
Para atender a vazão e ser tecnicamente viável em relação à inclinação, a guia horizontal foi dividida em duas tubulações, cada uma atendendo a vazão mínima de 2.696,1 l/min. Através dos cálculos nota-se que para atender a vazão de projeto o condutor horizontal deve ter 200 mm com inclinação de 2,23%. Como medida de segurança, o projeto utilizou uma inclinação de 2,25%, o que equivale a uma vazão de aproximadamente 2.700,35 l/min; os dois gasodutos planejados terão capacidade para transportar até 5.400,7 l/min.
Este valor é superior à vazão projetada, garantindo uma longa vida útil do sistema, pois resultará em uma vazão de 5.392,2 L/min para a área de captação de pesquisa.
Retorno do Investimento
- Custo do Projeto
- VPL - Valor Presente Líquido
- TIR – Taxa Interna de Retorno
- Payback
Para este cálculo foram coletados os custos por m³ de água e o valor utilizado para a atividade de refrigeração. Os custos iniciais do projecto são derivados de cálculos de dimensionamento e o fluxo de caixa líquido é derivado do custo do consumo de água adquirida. Segundo alguns autores, um projeto de aproveitamento de água pluvial tem vida útil de 20 anos, período utilizado para a realização dos cálculos.
A vida útil de um sistema de aproveitamento de água da chuva é de aproximadamente 20 anos, se mantido adequadamente.
Viabilidade do Projeto
Viabilidade econômica
Para avaliar a viabilidade econômico-financeira foram calculados os custos de implantação do sistema, o custo da água potável e a economia gerada pelo aproveitamento da água pluvial. Analisando esse resultado, é possível que a sustentabilidade não seja confiável devido ao sistema de reaproveitamento de água no processo de resfriamento, o que faz com que o processo utilize apenas 10 m³ por mês. O sistema provavelmente seria viável se aplicado a toda a planta fabril, onde o consumo de água é alto e existem atividades que não necessitam do uso de água potável.
O sistema de captação de água pluvial tem se mostrado uma alternativa interessante para implantação em organizações que utilizam água potável para suas atividades de processos industriais.
Considerações sobre os Objetivos da Pesquisa
O uso da água da chuva muitas vezes se mostra uma alternativa viável para as indústrias e como uma forma de ajudar o meio ambiente a reabastecer o abastecimento de água. Todos os objetivos foram alcançados, possibilitando a análise de viabilidade do sistema de captação de água da chuva na indústria do estudo de caso. “Avaliação da viabilidade do aproveitamento de água pluvial para resfriamento no processo produtivo de vidro laminado” é o ponto central deste trabalho e é a principal ferramenta para a tomada de decisão do empreendedor.
Considerações sobre o Processo da Pesquisa
O estudo de viabilidade propõe soluções, determina o período de retorno financeiro e apresenta como funcionará o projeto. Quanto ao aproveitamento de água pluvial nas residências, ele pode se tornar inviável devido ao consumo mínimo de 10 m³ de água por mês, sendo o cidadão obrigado a pagar pela utilização deste valor ou não. Além disso, os custos associados à construção do sistema são elevados, principalmente em relação ao funcionamento do tanque e da bomba, o que torna o retorno do investimento muito elevado.
Colmatar este impasse exigiria o apoio das autoridades competentes na preparação e adopção de leis que incentivem a população a utilizar sistemas de recolha de águas pluviais e outros projectos destinados a reduzir os impactos ambientais.
Recomendações para Trabalhos Futuros
Percepções dos atores sociais sobre alternativas de implantação de sistemas de captação e aproveitamento de águas pluviais em Joinville, SC. Investigação da possibilidade de aproveitamento de águas pluviais para consumo não potável em edifícios. Conservação de água para empresas e residências: um levantamento atualizado das medidas convencionais e não convencionais para o uso racional da água.
Aproveitamento de águas pluviais em uma indústria metalmecânica da região metropolitana de Curitiba-PR – Estudo de caso.
