CAPTAÇÃO E MANEJO DE ÁGUA DE CHUVA PARA SUSTENTABILIDADE DE ÁREAS RURAIS E URBANAS –
TECNOLOGIAS E CONSTRUÇÃO DA CIDADANIA TERESINA, PI, DE 11 A 14 DE JULHO DE 2005
UM SISTEMA PARA CAPTAÇÃO DE ÁGUA DE CHUVA EM ÁREAS URBANAS
Rodolfo Luiz B. Nóbrega
Universidade Federal de Campina Grande Maria do Socorro Fernandes Alencar
Pronta Obra Construções Carlos de Oliveira Galvão
Universidade Federal de Campina Grande
Unidade Acadêmica de Engenharia Civil, Universidade Federal de Campina Grande – UFCG Caixa Postal 505, Campina Grande, PB, 58.100-970
rodolfolbn@uol.com.br
RESUMO
Desde os primórdios a água é conservada em cisternas. Com a vinda de grandes redes de abastecimento de água financiadas pelo governo, sistemas menores, como a captação para habitações individuais, foram colocados em segundo plano, provocando o abandono das cisternas, uma vez já úteis à população, e focando o uso dessa tecnologia à comunidade rural. Visando esta particularidade, estudam-se meios de construção de sistemas de captação de águas pluviais que se adaptem aos mais diversos casos encontrados nas áreas urbanas e rurais. Para isso foi acordada uma parceria entre uma construtora local e a UFCG, por meio da qual foram realizados levantamentos de tecnologias e usuários, e construído um protótipo para testes de verificação de metodologias de avaliação de desempenho do sistema. Sua concepção buscou valorizar a cadeia produtiva local e agregar todos os elementos construtivos necessários para produção do mesmo, considerando fatores como a viabilidade técnica, a viabilidade econômica e comercial, a aceitação social, a educação e a proteção sanitária. Os resultados foram satisfatórios para vários potenciais consumidores dessa tecnologia.
Palavras-chave: Captação de Água, Chuva, Cisternas, Semi-Árido.
1. INTRODUÇÃO
A importância do abastecimento de água é dos mais ponderáveis. Sua falta traz um conjunto de problemas de caráter político-sócio-econômico. As características climáticas e hidrológicas peculiares da região semi-árida brasileira levam à necessidade de investimentos em tecnologias alternativas para o abastecimento. A Captação de Água Pluvial (CAP) tem a vantagem de não impactar as reservas naturais de água.
A chuva é uma fonte de água de fácil acesso. Não é viável jogá-la na rede de drenagem, pois aproveitar essa água é uma das medidas contra o racionamento. Pode-se dizer que a CAP é uma prescrição para a crise da água do mundo, indo ao encontro das políticas de segurança hídrica.
De acordo com SILVA (2003), Campina Grande, na Paraíba, é uma dentre as centenas de outras cidades nordestinas e paraibanas que enfrentam freqüentemente graves crises de abastecimento de água potável, provocada pelo baixo nível do volume de água do açude Presidente Epitácio Pessoa (Boqueirão), único manancial que abastece a cidade.
O armazenamento da água de chuva, além de ser um fator de economia em que se poupa água encanada proveniente de empresas de abastecimento, dentro deste contexto também será uma forma de preservação dos mananciais e de colocar em uso as cisternas, uma vez já abandonadas, para o aproveitamento desta água. Esse armazenamento consiste num meio simples e eficaz para atenuar o grave problema ambiental da crescente escassez de água para consumo, que atualmente devido a chuvas atípicas está amenizado, mas que será inevitável.
GNADLINGER (2001), SCHIMIDT (2001) e KITA et alii (1999), citados por ALBUQUERQUE (2004), mostram que em países como a China, Alemanha e Japão o Sistema de Captação de Água Pluvial (SCAP) já é bem difundido e adotado por pessoas, empresas e governos.
O mercado para essa tecnologia se apresenta promissor, já existindo empresas transnacionais que exportam e representam suas soluções para o Brasil. É imprescíndivel a busca pelo desenvolvimento de alternativas próprias e adequadas, para que a indústria local esteja cada vez mais preparada à crescente demanda.
O presente trabalho apresenta um modelo sistêmico e regional para a captação de águas pluviais, respeitando os requisitos técnicos e abordando as particularidades localmente observadas.
2. MATERIAL E MÉTODOS
2.1 – Sistema de Captação de Água Pluvial
O SCAP para o presente trabalho consiste na drenagem das águas pluviais a uma cisterna. Muitos cálculos e equipamentos estão envolvidos em um projeto desse tipo, o que denota que o sistema possui certa complexidade tecnológica, ao contrário da concepção de muitos técnicos e usuários.
Ultimamente, a exemplo das áreas rurais, o uso de armazenamento de águas pluviais é retomado em áreas urbanas, principalmente em áreas em que o abastecimento de água depende de reservatóios distantes (Albuquerque, 2004).
Segundo MEIRA FILHO (2004), no contexto da captação da água da chuva, todas as partes constituintes do sistema de abastecimento de água, com exceção do manancial e da instalação predial, são integradas em uma unidade, denominada Sistema de Captação de Águas Pluviais. Este sistema é composto de: a) área de captação ou área de contribuição (telhado), b) subsistema de condução (calhas e dutos), c) dispositivo para desvio das primeiras chuvas (by pass), d) reservatório (cisterna), e) tratamento, f) meio elevatório (balde com corda, sarilho com manivela, bombas hidráulicas) e g) reservação (caixa d´água).
Cada um destes componentes possui sua importância, e o mal rendimento individual comprometerá a eficiência do sistema como um todo.
De acordo com o GROUP RAINDROPS (2002), foram observadas que existem diversas maneiras de se coletar e aproveitar a água da chuva. Cabe a nós adotar a mais viável para a região.
Para este projeto os cálculos para área de contribuição, dimensionamento de calhas e condutores, vazão de projeto, entre outros, foram de acordo com a norma ABNT NBR 10844/89, que dita especificações e métodos de cálculo.
Além do que é especificado pela norma, também foram estudados outros elementos, de modo que fosse adotado um melhor método de aproveitamento do sistema, entre estes destacamos o dispositivo para desvio das primeiras chuvas (by pass), o filtro, o reservatório e o protótipo confeccionado.
2.1.1 – Dispositivo para desvio das primeiras chuvas (by pass)
Este dispositivo faz parte do conjunto de etapas para se manter a segurança sanitária e tem a função de desviar as primeiras chuvas, que por sua vez são responsáveis pela limpeza da área de captação, que acumula impurezas.
2.1.2 - Filtros
Os filtros também são responsáveis pela melhoria da qualidade da água. Existem vários modelos sofisticados (importados) e de um custo bastante elevado no mercado.
Para este projeto foi acordada uma parceria com uma indústria, que trabalha com materiais de PVC, de modo que fosse produzido um filtro (Figura 1) baseado em princípios fundamentais da água e de equipamentos de filtragem existentes.
Figura 1 – Filtro proposto para industrialização.
2.1.3 – Reservatório (Cisterna)
Vários modelos de cisternas foram analisados por GNADLINGER (1999), focalizando suas vantagens e aspectos negativos, e foi observado que a seleção de um determinado modelo vai depender de diversos fatores como materiais, mão-de-obra especializada, tempo, financiamento, etc.
Os dois tipos de cisternas de construção mais freqüente no ambiente em estudo foram as cisternas de alvenaria (zona urbana) e as cisternas de placas (zona rural). Foram então estas escolhidas para dimensionamento, seleção de materiais e elaboração de processos.
Para o dimensionamento destes reservatórios foram analisados vários métodos e dentre eles foi escolhido o método sugerido pelo Programa de Estudos e Ações para o Semi-Árido (PEASA/UFCG).
2.1.4 – Protótipo
O Protótipo desenvolvido para esse trabalho foi elaborado com a intenção de reproduzir uma solução eficiente e eficaz para a Captação de Água Pluvial, empregando materiais e métodos estudados e desenvolvidos, integrando de uma melhor maneira os conceitos de desempenho, qualidade e conforto.
A construção do protótipo seguiu uma seqüência de desenvolvimento (Figura 2), que pôde ser dividida em etapas: escolha das dimensões da estrutura, pesquisa e seleção dos materiais, confecção, incrementos na montagem e produção de projetos para os dispositivos participantes.
Fotos: Rodolfo Nóbrega
(a) (b) (c)
Figura 2 - Algumas das etapas na construção do protótipo: (a) Confecção das calhas; (b) Colocação dos caibros; (c) Montagem das telhas.
De forma geral, foram usados materiais simples e na sua grande maioria resíduos da construção civil (madeira, telhas, tinta e pregos) das obras da própria empresa, alimentando assim um novo tipo de conceito, difundido atualmente, denominado construção sustentável.
2.2 – Produto
2.2.1 – Ciclo de Vida
A análise do ciclo de vida é uma técnica para avaliação dos aspectos ambientais e dos impactos potenciais associados a um produto, compreendendo etapas que vão desde a retirada da natureza das matérias-primas elementares que entram no sistema produtivo, à disposição final do produto.
Todos os processos na implantação do sistema possuem baixos índices quantitativos e qualitativos em termos de emissões gasosas, efluentes líquidos, sólidos ou quaisquer outros lançamentos no ambiente em todo o seu ciclo de vida, proporcionando assim, níveis de saúde e segurança adequados.
2.2.2 – Benefícios e Características
O Sistema de Captação de Água Pluvial proposto pela Pronta Obra Construções possui um baixo custo de implantação e alternativas em projeto, tecnologias desenvolvidas pela própria empresa, o que acarreta um custo/benefício maior para consumidores da região, e conta com a parceria com a Universidade Federal de Campina Grande e com profissionais relacionados com a estrutura do sistema, além de ser alvo de constantes atualizações tecnológicas, visando a aumentar gradativamente seu desempenho.
2.2.3 – Alianças Estratégicas
A Empresa contou com a realização de algumas alianças estratégicas, as quais são bases para seu maior desenvolvimento. Nesse processo, especificamente, foi conseguido ser estabelecidas parcerias para a fabricação dos filtros e possivelmente outros equipamentos a serem projetados, além de parceria também realizada com um profissional liberal que tem como especialidade a confecção e manutenção das calhas.
2.2.4 – Responsabilidade Social e Ambiental
Além de contribuir para uma bioconsciência, reduzindo os problemas ambientais que afetam a qualidade de vida e a saúde da população, foi estabelecido um Plano de Responsabilidade Social, o qual, inicialmente, prevê a reversão de parte do lucro na venda do SCAP para a construção de sistemas em comunidades urbanas e rurais.
2.3 – Desenvolvimento de elementos para apoio ao produto
2.3.1 – Site
Com objetivo de manter um sistema de informações atualizadas e de maneira inovadora, foi desenvolvido um site na internet (htpp://www.rechid.ufcg.edu.br/bitec2004/) onde, além de pesquisa de opinião sobre o sistema, pode-se conhecer as principais características do projeto e outros sites relacionados ao assunto.
2.3.2 – Software
Diante de várias fórmulas, tabelas, índices e cálculos apresentados para o dimensionamento das cisternas, vazões, calhas, etc., foi elaborado um software que, de forma prática, calcula os principais parâmetros referentes ao SCAP adotado.
2.3.3 – Plano Estratégico Comercial, DVD e Manual do Usuário
Para chamar a atenção de investidores é necessário a elaboração de um documento que apresente as informações do projeto resumidas, focando as informações específicas requisitadas.
Para isso, foi elaborado um Plano de Negócios em nível resumido, onde também foram abrangidos aspectos técnicos do projeto. Esse tipo de documento, está cada vez mais, tornando-se a principal arma de gestão que um empresário pode utilizar visando o sucesso de seu empreeendimento.
Em paralelo a essa etapa, foi confeccionado um Disco Vídeo Digital (DVD) com a finalidade de transmitir através da comunicação áudio-visual informações sobre o uso da água de chuva, sobre o sistema e sobre projetos e ações promovidas nessa áera, e também um Manual do Usuário, que é entregue ao cliente, com intruções sobre a manutenção e garantia oferecida ao sistema.
3. CONCLUSÕES
Para o alcance dos objetivos propostos, foi necessária a realização em etapas. Estas consistiram, primeiramente, no estudo do sistema e na caracterização dos materiais, possibilitando assim um maior conhecimento nas etapas a serem elaboradas.
Além da produção técnica, o projeto contou com uma análise da situação atual da empresa e do mercado potencial para o produto, determinando suas caractéristicas, domínio da tecnologia usada, alianças estratégicas, entre outros.
Tendo em vista que o assunto abordado faz parte da política de desenvolvimento sustentável, procurou-se também se estabelecer uma visão de responsabilidade social, agregando valores ao produto, definindo e respeitando os princípios ambientalistas, determinando a real potencialidade do produto e mostrando valores éticos e contribuições do mesmo.
O desenvolvimento de elementos para apoio ao projeto também se definiu como um grande diferencial, otimizando os processos e confeccionando um produto de maior qualidade para a empresa.
Enfim, a criação desse sistema resultou na produção de materiais e procedimentos com fácil execução e custo reduzido, o que é satisfatório tendo em vista que a aquisição de medidas sustentáveis ainda é difícil pela sociedade, uma vez que ela nem sempre detém recursos para esse fim.
O presente trabalho foi resultado de um projeto, onde a parceria da Empresa e Universidade foi desenvolvida de modo que fossem otimizados os processos, usufruindo de um projeto que retratasse a realidade, aproveitando a capacidade que a Universidade tem de contribuir com a sociedade, firmando-lhe um conceito de instituição fomentadora não somente na produção acadêmica, mas também no desenvolvimento social.
4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALBUQUERQUE, T. M. A. (2004). Seleção Multicriterial de Alternativas para o
Gerenciamento da Demanda de Água na Escala de Bairro, Dissertação de Mestrado em
Engenharia Civil e Ambiental, Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande, PB.
GNADLINGER, J. Apresentação técnica de diferentes tipos de cisternas construídas em
comunidades rurais do semi-árido brasileiro. In: Anais do 1º Simpósio sobre Captação de
Chuva no Semi-Árido Brasileiro. 1997. Petrolina, PE.
MEIRA FILHO, A. S. (2004). Alternativas de Telhados de Habitações Rurais para
Captação de Água de Chuva no Semi-Árido, Dissertação de Mestrado em Engenharia
Agrícola, Universidade Federal de Campina Grande, PB.
NBR 10844. 1989. Instalações Prediais de Águas Pluviais. ABNT. Rio de Janeiro, 1989. RAINDROPS, G. (2002) Aproveitamento da Água de Chuva, Organic Trading Editora, Curitiba, PR, 196 p.
SILVA, O. J. (2003). Captação de Águas Pluviais na Cidade de Campina Grande – PB:
Alternativa Para uma Política de Enfrentamento da Escassez de Água nas Escolas Públicas, Dissertação de Mestrado Interdisciplinar em Sociedade, Universidade Estadual da
Paraíba, Campina Grande, PB.
