UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA HIDRÁULICA E AMBIENTAL
PEDRO VICTOR CAJASEIRAS MOURÃO
ESTUDO SOBRE O APROVEITAMENTO DE ÁGUAS CINZAS EM RESIDÊNCIAS POPULARES
PEDRO VICTOR CAJASEIRAS MOURÃO
ESTUDO SOBRE O APROVEITAMENTO DE ÁGUAS CINZAS EM RESIDÊNCIAS POPULARES
Monografia submetida à Coordenação do curso de Engenharia Civil da Universidade Federal do Ceará, como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Civil.
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação Universidade Federal do Ceará
Biblioteca de Ciências e Tecnologia
M891e Mourão, Pedro Victor Cajaseiras.
Estudo sobre o aproveitamento de águas cinzas em residências populares / Pedro Victor Cajaseiras Mourão. – 2013.
66 f.: il. color. enc.; 30 cm.
Monografia (Graduação) – Universidade Federal do Ceará, Centro de Tecnologia, Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental, Curso de Engenharia Civil, Fortaleza, 2013.
Orientação: Prof. Dr. Francisco Suetônio Bastos Mota.
1. Água - Reutilização. 2. Águas residuais. 3. Habitação popular. I. Título.
PEDRO VICTOR CAJASEIRAS MOURÃO
ESTUDO SOBRE O APROVEITAMENTO DE ÁGUAS CINZAS EM RESIDÊNCIAS POPULARES
Monografia submetida à Coordenação do curso de Engenharia Civil da Universidade Federal do Ceará, como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Civil.
Aprovada em ____/____/____
BANCA EXAMINADORA
_______________________________________________ Prof. Dr. Francisco Suetônio Bastos Mota (Orientador)
Universidade Federal do Ceará - UFC
_______________________________________________ Profa. D. Sc. Marisete Dantas de Aquino (Examinador)
Universidade Federal do Ceará - UFC
_______________________________________________ Eng. Hudy Carvalho Sales (Examinador)
AGRADECIMENTOS
À Deus e Nossa Senhora de Fátima, por me acompanharem em cada instante e nunca desistirem de mim.
Ao meu pai José Mourão Gomes que me proporcionou a oportunidade que ele não teve e me ensinou o valor do trabalho.
À minha mãe Maria Lúcia Cajaseiras Mourão, meu maior tesouro, que dedicou a sua vida aos filhos e nos ama incondicionalmente.
Às minhas queridas irmãs, Paula e Talita por todos os momentos felizes compartilhados.
Ao professor Francisco Suetônio que me prestigiou com o seu apoio e orientação na realização desse trabalho.
À professora Verônica Castelo Branco que me acompanhou e ministrou a disciplina de Projeto de Graduação.
Às minhas tias, Maria Zilma, Maria Hilda, Maria Amélia, Maria Fátima, Marilac e Márcia por serem como mães e estarem presentes em todos os passos dados.
Aos companheiros Rafael Gomes e Hudy Carvalho que com competência me ensinaram a arte de gerenciar obras.
Aos meus colegas de trabalho Aluízio, Paulo, Gladson, Caio, Ernani, Edigar, Herbya, Ávila, Saulo, Ízis, Fernanda, Pedro e Ricardo Ary pelos ensinamentos e por tornarem o trabalho mais prazeroso.
Aos amigos de faculdade Robério Feijó, Carlos Philipy, Ítalo, Carlos Eduardo, Fernando Alexandrino, Victor Hugo, Paulo Macêdo, Fernando Henrique, Leonardo Gomes, Gabriel, Daniel, Marcela, Leandro, Pedro Queiroz, Pedro Rôla, Janaína, Victor Macêdo, José Neurinei, Lucas, Helder, João, Rômulo, Alan, Renata, Mateus Sales, Sued, Samuel, Renan Novais e todos os outros que compartilharam comigo os momentos de felicidade, descontração e aflição durante todo o processo de graduação.
Ao meu amigo e companheiro de estudos Arthur Moreira Torquato pelo incentivo, parceria e pelas noites de estudo ao longo de todo o curso.
do Colégio 7 de Setembro e aqueles que não foram citados mas que permanecem em meu coração.
À minha querida Isabela Coêlho de Albuquerque Pinheiro que me acompanha e com o seu amor torna a minha vida mais completa e feliz. E à toda sua família, representada por Marcelo Pinheiro e Ticiana Coêlho de Albuquerque que me receberam como filho em sua casa.
A todos vocês, que fazem parte da minha vida, meu sincero agradecimento!
RESUMO
A atual situação em que a disponibilidade de água, no planeta, permanece cada vez mais precária, torna o desenvolvimento de técnicas para a utilização correta do recurso ser extremamente importante. O crescimento populacional junto ao uso desregrado de água doce evidencia uma situação onde a água torna-se um recurso escasso e muito precioso. Este trabalho traz um estudo realizado em uma residência popular onde buscou-se o desenvolvimento de uma técnica de captação de águas cinzas para o seu posterior reúso não potável. O estudo foi realizado de maneira em que as técnicas e os materiais adotados fossem simples para que fosse sugerido um sistema de captação e aproveitamento de águas cinzas voltado, especificamente, para residências populares, que representam a maior parte das residências brasileiras e possuem um grande potencial econômico para o uso racional da água. Juntamente com o sistema aplicado foi feita uma pesquisa com os dados da região em estudo para que fosse feito um levantamento da verdadeira situação econômica da região visando definir a viabilidade financeira da sua implantação. A partir de todos os dados coletados foi possível definir meios para o aproveitamento de águas cinzas, obter o valores de consumo médio da região, realizar um estudo financeiro da implementação do sistema e comprovar a sua viabilidade financeira.
ABSTRACT
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 –Região devastada pela falta d’água ... 17
Figura 2 – Riscos relativos à fonte, métodos de irrigação, usos e acesso ao público, no aproveitamento de águas cinzas. ... 27
Figura 3 – Irrigação de jardins ... 29
Figura 4 – Lavagem de calçadas ... 29
Figura 5 – Opções para o reúso de águas cinzas ... 30
Figura 6 – Imagem aérea do Loteamento Paraíso Verde ... 34
Figura 7 –Caixa D’água de Fibra ... 39
Figura 8 – Tela de Nylon ... 39
Figura 9 – Tubos de PVC para esgoto ... 40
Figura 10 – Balde Graduado ... 40
Figura 11 – Estrutura do Sistema Utilizado ... 41
Figura 12 – Sistema montado para a coleta de água cinza ... 42
Figura 13 – Instalações sanitárias para a coleta no banheiro ... 43
Figura 14 – Sistema montado em uso ... 43
Figura 15 – Mapa do setor 65 da UM-MTO/CAGECE.Fortaleza/CE ... 48
Figura 16 – Locais propícios para o aproveitamento de águas cinzas na residência em estudo... 58
Figura 17 – Esgoto disposto de maneira irregular. Bairro Siqueira. Fortaleza/CE .... 60
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Valores do consumo médio per capita de água dos prestadores de
serviços participantes do SNIS, em 2011 e na média dos últimos três anos, segundo
estado, região geográfica e Brasil. ... 19
Tabela 2 – Caracterização da Água Cinza.. ... 25
Tabela 3 – Estrutura Tarifária Para Residência Popular. ... 37
Tabela 4 – Quantidade de Clientes por Categoria ... 46
Tabela 5 – Volume Líquido Consumido de Água no Setor 65. Fortaleza/CE. ... 48
Tabela 6 – Consumo per capita médio no Setor 65. Fortaleza/CE ... 49
Tabela 7 – Valor Médio da Conta de Água no Setor 65. Fortaleza/CE. ... 50
Tabela 8 – Orçamento Para a Montagem do Sistema de Aproveitamento de Águas Cinzas ... 51
Tabela 9 – Levantamento de Dados do Sistema de Aproveitamento de Águas Cinzas ... 52
Tabela 10 – Histórico de Volume Consumido na Residência Estudada e Despesas com Abastecimento de Água. ... 54
Tabela 11 – Valor Final Simulando a Média de Economia de 33%. ... 54
Tabela 12 – Comparação entre o Valor Pago e o Valor Economizado com a Aplicação do Sistema de Aproveitamento de Águas Cinzas. ... 55
Tabela 13 – Análise Comparativa Entre a Média do Setor 65 e a Média da Residência... 56
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ... 13
1.2. Questões de Pesquisa ... 15
1.3. Problemas de Pesquisa ... 15
1.4. Objetivos ... 16
1.4.1. Objetivo Geral ... 16
1.4.2. Objetivos Específicos ... 16
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 17
2.1. A Importância da Água no Mundo Atual ... 17
2.2. A Água no Brasil ... 18
2.2.1. A Demanda de Água no Brasil ... 19
2.3. Consumo de Água ... 21
2.3.1. Desperdício de Água ... 23
2.4. Águas Cinzas ... 24
2.4.1. Caracterização das Águas Cinzas ... 24
2.4.2. Normas e riscos para o Uso das Águas Cinzas ... 26
2.4.3. Reúso das Águas Cinzas ... 28
2.4.4. Tratamento de Águas Cinzas ... 30
2.4.4.1. Tratamento Primário ... 31
2.4.4.2. Tratamento Secundário ... 31
2.4.4.3. Tratamento Terciário ... 31
3. MATERIAL E MÉTODOS ... 33
3.1. Etapas do Estudo ... 33
3.2. Local do Estudo ... 34
3.2.1. Características do Local do Estudo ... 35
3.3. Levantamento de Dados para Comparação e Análise ... 35
3.3.1. Cálculo do Volume Médio Consumido ... 36
3.3.2. Valor Médio da Conta de Água ... 37
3.4. Sistema Adotado ... 38
3.4.1. Materiais Utilizados na Montagem do Sistema... 38
3.4.2. Montagem e Execução do Sistema ... 41
3.4.3. Coleta de Dados do Uso do Sistema ... 44
3.5. Cálculo da Viabilidade Financeira e Período de Retorno ... 44
3.6. Aplicação de Pesquisa de Satisfação e Conscientização ... 45
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES ... 46
4.1. Potencial do Aproveitamento Residencial ... 46
4.2. Importância Financeira para o Usuário ... 47
4.3. Consumo Mensal de Água (CAGECE) ... 47
4.3.1. Volume Consumido por Residência ... 47
4.3.2. Valor Médio Pago por Residência ... 49
4.4. Levantamento de Dados do Sistema de Aproveitamento de Águas Cinzas ... 51
4.4.1. Orçamento para Montagem do Sistema de Aproveitamento de Águas Cinzas ... 51
4.4.2. Coleta de Dados do Sistema de Aproveitamento de Águas Cinzas ... 52
4.4.3. Economia Financeira Gerada Pelo Sistema de Aproveitamento de ÁguasCinzas ... 53
4.4.3.1. Estudo de Caso Hipotético (Considerando 35% de Águas Cinzas) . 55 4.5. Viabilidade e Tempo de Retorno ... 56
4.6. Maneiras de Utilização das Águas Cinzas Coletadas ... 57
4.7. Pesquisa de Satisfação ... 59
CONCLUSÃO ... 61
RECOMENDAÇÕES ... 62
REFERÊNCIAS ... 63
1. INTRODUÇÃO
O cenário atual que expressa a situação do meio ambiente demonstra uma grave realidade. E um dos aspectos principais voltados para este tema é a possível falta de água para a população mundial como um todo. Sabe-se que a água é indispensável para a nossa vida e a sua má disposição, no aspecto geográfico, ligada ao uso incorreto trazem à tona a importância do desenvolvimento de estudos
e técnicas que tenham como principal objetivo o uso racional ou “correto” da água.
Infelizmente a crença de que a água é um recurso natural inesgotável ainda existe, principalmente, em países que têm uma “parcela” maior da água disponível do
planeta, como o Brasil.
Tendo em vista esta situação, diversos países investem em pesquisas voltadas aos diferentes tipos de uso da água, especialmente por causa da provável deficiência na oferta de água para o suprimento das demandas futuras. Cogita-se que a água exerça, futuramente, um papel mais importante na economia global e, os estudiosos mais radicais afirmam que, provavelmente será causa de guerras entre países que já sofrem com a falta de água, como por exemplo, a China, uma das maiores economias globais, mas que, em algumas regiões, possui um grande déficit na distribuição de água.
Em países como o Brasil, onde grande parte da população é pobre e os índices de educação são pequenos, existe certa dificuldade no desenvolvimento de técnicas de racionalização que abranjam as classes mais baixas, tanto pela inviabilidade financeira quanto pela resistência imposta pelos usuários com a falta de informação e conscientização. Mesmo sendo um dos países com maior disponibilidade de água, algumas regiões, como o nordeste, sofre bastante com a sua escassez, em grande parte do ano. A disponibilidade dos recursos não é igualitária e é de grande interesse da população, que sofre e é afetada em todos os setores pela falta de água.
etc., visando não só o aspecto ambiental mas também econômico no universo da renda de uma família de classe baixa.
Diversos estudos apontam a eficiência do aproveitamento de águas cinzas, porém, na sua maioria, os sistemas utilizados somente são viáveis para edificações mais complexas e sofisticadas que uma casa popular. Levantamentos apontam que o aproveitamento de águas cinzas pode gerar uma economia de até 40% no consumo mensal de uma residência e, para a situação abordada, neste trabalho, ter-se-ia ainda um fator bastante importante que seria a redução do volume de esgoto gerado naquela residência popular que provavelmente não teria acesso adequado à rede de saneamento.
Por se tratar de uma prática ainda pouco desenvolvida no Brasil, o sistema proposto para o tratamento e aproveitamento de águas cinzas deve ser acompanhado de uma política de conscientização para que a sua utilização seja feita de maneira correta. A apresentação de técnicas que visam o uso racional da água pode ser uma solução viável para amenizar os efeitos que a sua falta causará futuramente.
1.2. Questões de Pesquisa
Abaixo, seguem as questões que foram levantadas no início do desenvolvimento do estudo para que, ao longo da pesquisa, fossem respondidas visando o alcance do objetivo geral, proposto nesse trabalho.
Quantos litros de água cinza a residência em estudo gera?
Quais os impactos ambientais que uma residência popular causa, ao descartar as águas cinzas em locais impróprios?
Qual a melhor maneira de captar/tratar as águas cinzas em residências populares?
Onde se devem reutilizar as águas cinzas em residências populares?
1.3. Problemas de Pesquisa
No desenvolvimento do estudo, alguns fatores contribuíram para que a implantação de um sistema de captação e aproveitamento de águas cinzas em residências populares não fosse feita de forma simplificada. Embora tenha sido buscada a maneira mais prática e econômica de aproveitar águas cinzas, a pequena disponibilidade de estudos e pesquisas relacionadas para este tema específico reforça a mentalidade de que outros trabalhos devem ser desenvolvidos com a finalidade de modificar a real situação do uso de águas em residências populares. Podem-se citar os problemas encontrados no desenvolvimento do estudo:
Pequena disponibilidade, em residências populares, de águas cinzas geradas para a viabilização do reúso;
Poucas opções de utilização das águas captadas;
Custo, relativamente, elevado da implantação, tornando o sistema não viável;
1.4. Objetivos
1.4.1. Objetivo Geral
Estudar o aproveitamento de águas cinzas em residências populares com a finalidade de diminuir os impactos ambientais, economizar água, gerar economia financeira e obter maiores níveis de saúde naquelas edificações.
1.4.2. Objetivos Específicos
Identificar a quantidade média de águas cinzas gerada por uma residência popular.
Identificar os impactos ambientais que as águas cinzas, quando descartadas, causam.
Propor uma forma viável e eficiente de captar as águas cinzas para a utilização no sistema.
Realizar um estudo econômico considerando o custo da implantação e a economia mensal para o usuário.
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1. A Importância da Água no Mundo Atual
A água é um recurso tratado com muita importância. Atualmente, estudos são realizados e comprovam que o seu uso deve ser controlado devido à pouca disponibilidade para atender a demanda crescente das inúmeras formas de utilização. Mesmo sendo um recurso renovável, devido ao ciclo hidrológico, existe uma grande preocupação com a sua disponibilidade futura. Então, diversas linhas de estudo comprovam que o uso racional e correto da água gera não só economia financeira, mas traz um benefício imensurável para a sociedade.
Segundo Cerqueira (2013), apenas 3% da água, no planeta, é doce e menos de 0,01% é potável, mas, felizmente, a sua disponibilidade supera a necessidade humana. Isso não significa que as águas propícias para a utilização da sociedade sejam coletadas de maneira facilitada. Na Figura 1 mostra-se um exemplo de carência de água em uma região.
Figura 1 – Região devastada pela falta d’água
Fonte: http://www.taringa.net/posts/info/3573517 (2013)
A grande importância que a proteção do meio ambiente passou a representar demonstra a preocupação e conscientização que a população mundial possui acerca do tema. Embora o custo não seja viável, uma visão ambientalista para o desenvolvimento de qualquer projeto sempre é bem vinda. Uma grande parte das nações ainda causa danos ao meio ambiente, mas órgãos, nacionais e internacionais, fazem uma fiscalização baseada em leis e acordos visando à diminuição da agressividade aos recursos que, embora sejam renováveis, representam uma grande importância ao desenvolvimento humano. Esse tema já vem sido debatido por muitos anos e desde a década de 1990 líderes de diversas nações já demonstravam preocupação e ações eram tomadas como medida de prevenção. Pode-se citar a Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento (CNUMAD) que ocorreu em 1992, no Rio de Janeiro.
Para Norman Gall, diretor executivo do Instituto Braudel, atualmente, figurando entre as principais economias globais, a China, que possui cerca de 19% da população mundial, ou seja em torno de 1,3 bilhão de habitantes, possui um
terço das cidades que figuram no ranking das mais necessitadas por falta d’água.
Além disso, a sua densidade demográfica não para de crescer e até 2030 estima-se que a demanda por água naquela região dobrará. Diversas formas são estudadas por diversos tipos de profissionais, mas a maneira mais plausível encontrada seria a conscientização para a utilização racional do recurso. Com base nesses dados a crença de que a busca por água, no futuro, poderá ser motivo, inclusive, de guerras não deve ser desconsiderada.
2.2. A Água no Brasil
No Brasil, onde estão situadas as mais extensas bacias hidrográficas, algumas regiões estão sendo afetadas pela degradação da qualidade de suas águas devido à distância, etc. Essa situação torna-se ainda mais especial devido ao fato de 12% da água doce de todo o planeta encontrar-se aqui. No contexto atual, nem mesmo essa
“posição” favorável diminui a importância que a preservação dos recursos hídricos
2.2.1. A Demanda de Água no Brasil
Estima-se que a divisão da demanda dos recursos hídricos do país seja da seguinte forma: O setor agrícola detém a maior utilização do recurso e capta, aproximadamente, 72,5% do volume total, seguido pelo setor de abastecimento, que capta cerca de 18%, e por fim o setor industrial, responsável pela captação dos 9,5% restantes. (MIWA, 2011).
Dados coletados do Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS) revelam o consumo médio per capita de água. A Tabela 1 contém dados de anos anteriores e comparados com os de 2011.
Tabela 1 – Valores do consumo médio per capita de água dos prestadores de serviços participantes do SNIS, em 2011 e na média dos últimos três anos,
segundo estado, região geográfica e Brasil
ESTADO/REGIÃO (l/hab.dia)
Média (2008-2009-2010) (l/hab.dia) Ano 2011 Média / 2011 Variação
ACRE 150,9 117,5 -22,2%
AMAZONAS 142,8 156,8 9,8%
AMAPÁ 168,7 187,5 11,1%
PARÁ 146,6 150,9 2,9%
RONDÔNIA 147,4 177,1 20,1%
RORAIMA 148,2 140,1 -5,5%
TOCANTINS 135,1 133,9 -0,9%
NORTE 144,7 151,2 4,5%
ALAGOAS 91,5 96,0 5,0%
BAHIA 119,6 118,5 -0,9%
CEARÁ 132,9 128,9 -3,0%
MARANHÃO 144,6 157,9 9,2%
PARAÍBA 109,8 115,0 4,7%
PERNAMBUCO 98,3 107,5 9,3%
PIAUÍ 117,1 121,3 3,6%
RIO GRANDE DO NORTE 121,7 126,5 3,9%
SERGIPE 119,4 122,3 2,4%
NORDESTE 117,5 120,6 2,6%
ESPÍRITO SANTO 189,3 192,0 1,4%
MINAS GERAIS 146,6 155,5 6,0%
RIO DE JANEIRO 221,1 237,8 7,6%
SÃO PAULO 183,1 186,8 2,0%
Fonte: Adaptado de SNIS (2013).
Com os dados disponibilizados, pode-se observar que, embora o acesso à água esteja cada vez mais degenerado e dificultoso devido à sua escassez, a maioria dos estados brasileiros continua aumentando o seu consumo médio, devido não só ao crescimento populacional mas também pelo desenvolvimento dos setores que estão ligados diretamente à utilização de água, como descrito anteriormente. Este fato é preocupante, pois mostra que com toda a preocupação sobre o tema da degradação do meio ambiente e a pouca disponibilidade de água em algumas regiões, os resultados obtidos são mínimos e a necessidade da utilização de formas alternativas para o tratamento desse problema é real.
A diminuição do consumo de água que foi observada em alguns estados acontece por diversos motivos, dentre eles o aumento da tarifa e, em alguns casos, essa queda está diretamente relacionada com o racionamento de energia elétrica da região. Nos últimos anos houve um aumento bastante expressivo nos valores dessas tarifas e esse fator agrava a condição de disponibilidade do recurso hídrico.
ESTADO/REGIÃO (l/hab.dia)
Média (2008-2009-2010) (l/hab.dia) Ano 2011 Média / 2011 Variação
PARANÁ 135,9 142,4 4,8%
RIO GRANDE DO SUL 152,1 152,5 0,3%
SANTA CATARINA 144,3 149,7 3,8%
SUL 143,8 147,9 2,9%
DISTRITO FEDERAL 180 187,0 3,4%
GOIÁS 135,4 140,9 4,1%
MATO GROSSO DO SUL 137,3 150,4 9,5%
MATO GROSSO 170,0 166,7 -1,9%
CENTRO-OESTE 152,0 157,5 3,6%
2.3. Consumo de Água
As projeções mundiais da demanda por água estão sendo dirigidas para seu uso não potável. Essa premissa parte do pressuposto que o volume necessário para consumo humano (alimentação, lavagem de alimentos) representa uma pequena parcela do tradicional consumo per capita, adotado no planejamento convencional.
Para a realização de estudos visando à determinação do perfil do consumo considera-se, em caráter preliminar, que os seguintes fatores devem ser levados em conta:
• número de habitantes da residência e tempo de permanência durante os dias
da semana;
• área construída e número de aparelhos sanitários disponíveis;
• características técnicas do serviço público e predial de abastecimento, com
especial atenção para as diferenças entre abastecimento direto e indireto;
• clima da região;
• características culturais da comunidade;
• perdas e desperdícios nas instalações prediais e nos usos;
• renda familiar;
• valor da tarifa de agua;
• estrutura e forma de gerenciamento do sistema de abastecimento.
O consumo de água residencial inclui tanto o uso interno quanto o uso externo às residências.
Esse consumo pode ser classificado em quatro categorias:
• higiene pessoal;
• descarga de banheiros;
• ingestão;
As atividades de limpeza e higiene são as principais responsáveis pelo consumo interno, enquanto que o externo deve-se à irrigação de jardins, lavagem de áreas externas, lavagem de veículos, piscinas, entre outros.
A água destinada ao consumo humano pode ter dois fins distintos:
• potáveis – higiene pessoal, ingestão e preparação de alimentos (usos de
água com rigoroso padrão de potabilidade, conforme estabelecido na legislação
aplicável);
• não potáveis – lavagem de roupas, carros, calçadas, irrigação de jardins,
descarga de vasos sanitários, piscinas, entre outros.
Dessa forma, na determinação do perfil de consumo residencial é importante considerar as duas classes de usos: potáveis e não potáveis, ou, numa condição ainda mais aprimorada, determinar a qualidade requerida para a água em cada uso considerado. O consumo de água (e/ou de energia) predial decorre de uma série de aspectos que devem ser analisados visando à organização das ações para sua minimização.
O consumo efetivo de água, contudo, não se limita apenas ao atendimento às necessidades básicas citadas. Deve se considerar que a água atende também a outros desejos dos usuários que não podem ser desconhecidos. Esse consumo de água é aqui denominado de consumo efetivo desejado ou que atende a desejos conscientes do usuário. (BAZARELLA, 2005).
2.3.1. Desperdício de Água
O termo “desperdício” está diretamente ligado às perdas evitáveis, dessa forma
sabe-se que a negligência e a falta de consciência ambiental do usuário correspondem ao uso incorreto do recurso que se torna, a cada dia, mais precioso. As parcelas de perda não agregam nenhum valor positivo e só trazem malefícios para o usuário e para a sociedade, pois nessa prática está embutido um custo que será absorvido pelos usuários.
Um estudo realizado em 2013 pelo Instituto Trata Brasil revela que cerca de 40% da água retirada no país é desperdiçada. Esses dados não se referem somente aos usuários domiciliares. Em geral, todas as atividades utilizam água nos seus processos e, assim, acabam por gerar desperdício. O setor agrícola é responsável pela maior parte do desperdício de água no Brasil. De qualquer forma, os usuários residenciais representam o principal ponto para o combate ao desperdício, pois a solução está nas atitudes de cada um. (TONETO JR., 2010.)
2.4. Águas Cinzas
A Engenharia Sanitária sustenta a tese de que todos os resíduos gerados em residências são esgoto. Mas, ultimamente, com a demanda dos aspectos ambientais sempre em pauta, considera-se esgoto combinado, que é a mistura entre águas cinzas e negras. Entretanto, com um certo tempo, as águas cinzas, quando não tratadas, tornam-se negras pela ação de organismos anaeróbios, apresentando mal cheiro e um número elevado de bactérias.
Lamine et al (2007) apud VALENTINA (2009) afirmam que as águas cinzas são definidas como todas as águas residuárias de uma residência sem a contribuição de efluentes de bacias sanitárias (águas negras), ou seja, são as águas oriundas de efluentes de chuveiros, banheiras, pias, tanques, máquina de lavar, etc. Deve-se ressaltar que as águas cinzas oriundas de efluentes da cozinha, estas com alto teor de óleo e gordura, são consideradas, por muitos autores, como águas poluídas e, logo, não podem ser estocadas para outras utilizações.
Gonçalves (2006) afirma que a produção de água cinza em uma residência é proporcional ao consumo de água potável. Cerca de 75% de todo o esgoto doméstico produzido em uma residência é de água cinza. Para o combate à escassez de água, métodos foram desenvolvidos para que o tratamento dessas águas possa torná-las próprias para alguns tipos de uso, onde os mesmo possuem uma grande importância no combate à escassez de água potável descrita anteriormente.
2.4.1. Caracterização das Águas Cinzas
As características das águas cinzas, assim como o volume de água consumida em um domicílio, variam regionalmente. Três fatores que afetam significativamente a composição das águas cinzas são: qualidade da água de abastecimento, tipos de rede de distribuição tanto da água cinza quanto da água potável e os usos da água nas residências (LAMINE et al., 2007 apud VALENTINA, 2009).
Segundo Borges (2003), diversos parâmetros são utilizados para caracterizar as águas cinzas:
Cor
Turbidez
pH
Cloro Residual Livre e Cloro Total
Oxigênio Dissolvido
Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO)
Fósforo Total
Coliformes Fecais e Totais
A partir da coleta de dados, Borges (2003) apresentou os dados dos parâmetros para a caracterização das águas cinzas. A Tabela 2 mostra as características químicas, físicas e microbiológicas de águas cinzas. A caracterização apresenta os valores máximos e mínimos que delimitam o intervalo associado ao tipo de água, além de apresentar as concentrações médias encontradas em suas pesquisas.
Tabela 2 – Caracterização da Água Cinza.
PARÂMETRO MÍNIMO CONCENTRAÇÃO MÉDIA MÁXIMO
COR (Hz) 21,5 24,1 27,0
TEMPERATURA (ºC) 9,0 52,3 300,0
TURBIDEZ (NTU) 189,0 37,3 197,0
Ph 6,7 7,2 8,5
OXIGÊNIO DISSOLVIDO (mg/l) 2,67 4,62 5,9
CLORO LIVRE (mg/l) 0,0 0,32 0,8
CLORO TOTAL (mg/l) 0,0 0,35 1,0
FÓSFORO TOTAL (mg/l) 0,51 6,24 38,4
DBO (mg O2/l) 16,67 96,53 286,9
COLIFORMES FECAIS (NMP) 5,1 9,42 x 10^5 1,6 x 10^8
COLIFORMES TOTAIS (MNP) 2,0 4 x 10^2 1,6 x 10^7
2.4.2. Normas e Riscos para o uso das Águas Cinzas
O reúso de água requer a adoção de medidas eficazes de proteção não só para a saúde dos usuários diretamente envolvidos, mas também para a saúde pública e ao meio ambiente. Essas medidas devem ser economicamente viáveis para que os processos e técnicas adotados estejam em conformidade com a situação financeira e capacidade técnica do desenvolvedor.
A conscientização do usuário possui papel fundamental para que o aproveitamento de águas cinza seja feito da melhor forma possível. Quando se trata de residências populares, esse fato se agrava porque os tipos de reúso das águas coletadas são definidos baseados no seu grau de potabilidade. Deve-se considerar que um sistema para residências populares só será viabilizado se apresentar baixo custo para a implantação e, dificilmente, fará um tratamento completo das águas cinzas.
Como descrito anteriormente, a mentalidade de uso racional da água ainda é relativamente nova em alguns países como o Brasil. Porém, em alguns países mais desenvolvidos existe um grande número de legislações específicas sobre o tema. Gonçalves (2006) frisa que existem dois tipos de legislação específica acerca do tema:
Legislação que regulamenta a aplicação da prática de reúso.
Legislação que determina limites de qualidade para a água ser reutilizada.
A Figura 2 demonstra os níveis de risco apresentados pelo aproveitamento direto das águas cinzas, baseados nas fontes, métodos de irrigação, usos e acesso ao público.
Figura 2 – Riscos relativos à fonte, método de irrigação, usos e acesso ao público, no aproveitamento de águas
cinzas.
2.4.3. Reúso das Águas Cinzas
O reúso de águas cinzas pode ser classificado em dois tipos:
Reúso Potável
Reúso Não Potável
Esse tipo de utilização será definido pelo método utilizado para o tratamento das águas captadas. No entanto, para os padrões atuais, a viabilização do tratamento de águas cinzas, na sua maioria, somente acontece para o aproveitamento não potável.
Para o uso não potável, podem-se citar diversos tipos, tais como:
Irrigação de cultivos e jardins
Lavagem de ruas e calçadas
Aproveitamento em descargas de bacias sanitárias
Lavagem de veículos
Lavagem de vidros
Combate a incêndios
Recarga de aquíferos
Preparo de concreto
Podem-se observar, a partir das Figuras 3 e 4, alguns dos possíveis tipos de aproveitamento da água cinza.
Figura 3 – Irrigação de Jardins
Fonte - http://decoideias.net/sistema-de-irrigacao-de-jardim/ (2013)
Figura 4 – Lavagem de Calçadas
Fonte - http://www2.uol.com.br/debate/1487/cidade/cidade04.htm (2013)
haver um tratamento mais eficiente, com desinfecção da água a ser utilizada. A Figura 5 demonstra opções para o reúso de águas cinzas.
Figura 5 - Opções para o reúso de águas cinzas.
Fonte: Gonçalves (2006).
2.4.4. Tratamento de Águas Cinzas
A definição do tipo de tratamento a ser utilizado é feita por meio da análise das características qualitativas e quantitativas do efluente a ser tratado. Os processos desenvolvidos variam desde sistema simples até os mais sofisticados, feitos por séries de tratamentos avançados para uso em larga escala. O custo da implementação dos sistemas de tratamento também deve ser definido para o cálculo do tempo de retorno, que viabiliza o aproveitamento de águas cinzas do ponto de vista financeiro, além da viabilidade técnica que também deve ser considerada para o atendimento das exigências necessárias.
deve ser considerada como ponto fundamental para o uso, principalmente, quando este for realizado em edificações.
Alguns autores separam o tratamento de águas cinzas em três tipos de processo, e segundo Gonçalves (2009), para se obter águas cinzas inodoras e com baixa turbidez, no mínimo dois desses processos devem ocorrer no tratamento das águas captadas, o primário e o secundário. Afirma, também, que o tratamento terciário assegura a baixa densidade de coliformes termotolerantes.
2.4.4.1. Tratamento Primário
A presença de corpos sólidos nas águas captadas faz surgir a necessidade de haver o tratamento primário, que funciona como peneiramento, através de grades finas e/ou peneiras que separam os materiais sólidos presentes na água tratada, para posterior descarte.
Para esse tipo de tratamento, um tanque de equalização, que regula as cargas e vazões, que variam na geração de águas cinzas ao longo das horas do dia, se faz muito importante para que o sistema mantenha a sua normalidade na utilização.
2.4.4.2. Tratamento Secundário
O tratamento secundário consiste, basicamente, na transformação dos carboidratos, óleos e graxas em compostos mais simples, por meio de um processo biológico, conhecido por lodo ativado ou filtro biológico, onde micro-organismos consomem a matéria orgânica presente nas águas captadas.
2.4.4.3. Tratamento Terciário
O processo mais específico no tratamento terciário consta da desinfecção da água cinza para a remoção dos organismos patogênicos. A cloração também contribui significativamente para a redução de odores. Em casos de tratamento de águas cinzas não se requer uma maior atenção, pelo fato dos odores serem consideravelmente reduzidos.
3. MATERIAL E MÉTODOS
O estudo se inicia com uma pesquisa bibliográfica abrangendo a importância do desenvolvimento de ações que visam o uso racional e econômico da água, para contextualizar a necessidade de sistemas de reúso de águas em residências. Partindo do ponto de que, no Brasil, existe um número bastante elevado de residências populares e estas, em grande parte, não possuem acesso adequado à rede de saneamento, busca-se, neste trabalho, o desenvolvimento de uma técnica de baixo custo voltada para residências populares e de pequeno porte.
3.1. Etapas do Estudo
A metodologia para a execução deste trabalho foi desenvolvida nos seguintes tópicos:
Revisão Bibliográfica – Contextualizando a situação e importância do uso racional de água no mundo e especificamente no Brasil, além de definir os conceitos de água cinza e os tipos de tratamento para a posterior utilização;
Levantamento de dados junto à CAGECE para definir uma média de consumo de água e geração de águas cinzas por uma residência popular, além da média de valor gasto;
Montagem de um sistema de captação e tratamento de águas cinzas, economicamente viável, para reúso em uma residência popular;
Comparação dos dados entre a coleta feita in loco e as médias encontradas na bibliografia;
Cálculo do custo da implantação do sistema e taxa de retorno;
Aplicação de um formulário avaliando a conscientização do uso de um sistema de tratamento do(s) proprietário(s) da residência em estudo.
objetivo de agregar embasamento teórico para nortear a concretização das atividades posteriores.
A partir desse ponto, foi realizada uma pesquisa para a definição do local de estudo. Como o estudo tem a proposta de aplicar, efetivamente, um sistema para tratamento de água cinza, o primeiro desafio era encontrar uma residência que se enquadrasse na classificação de residência popular, ou seja: situada em uma região de classe baixa, de pequena área e onde a renda familiar fosse baixa.
Tendo sido definido o local que atendesse às exigências propostas, buscou-se a montagem do sistema de tratamento.
3.2. Local do Estudo
O estudo foi realizado em uma residência popular, localizada na rua 3 do loteamento residencial Paraíso Verde, que fica situado no bairro Siqueira da cidade de Fortaleza. A Figura 6 mostra uma visão superficial da área onde está localizado o loteamento.
Figura 6 – Imagem aérea do loteamento Paraíso Verde
O bairro em estudo não possui acesso à rede de esgotamento sanitário e os esgotos das casas daquela região são destinados para fossas sépticas e, em alguns casos, dispostos de forma irregular nas ruas. Desta forma, pose-se considerar que a adoção de um sistema que trata e aproveita as águas cinzas geradas por residências que não possuem acesso adequado à rede de esgoto se faz ainda mais importante.
3.2.1. Características do Local do Estudo
A residência escolhida para a aplicação do estudo possui cerca de 85m² de área construída em um terreno de 150 m² de área total. Os 65 m² restantes de área livre são ocupados por algumas plantas ornamentais, um pequeno cultivo de banana e dois coqueiros. Existe, também, na casa, um pequeno galinheiro e três cachorros como animais de estimação.
A família em estudo é composta por dois integrantes, sendo os dois adultos. O número de integrantes está diretamente ligado à quantidade de água cinza gerada em uma residência. Porém, em regiões de classe baixa, o número de integrantes é relativamente maior que dois. Isso deve ser levado em consideração no momento da análise final dos dados.
Um dos adultos trabalha durante o período comercial inteiro enquanto o outro permanece em casa fazendo as tarefas residenciais. A família possui renda de aproximadamente R$1.300,00 mensais, líquidos.
3.3. Levantamento de Dados para Comparação e Análise
A pesquisa constituiu-se basicamente no levantamento dos seguintes pontos:
Volume de água consumida por residência naquela região;
Média do volume de água consumida por habitante naquela região;
Valor médio do m³ de água;
Valor médio da conta de água paga por residência naquela região;
% de inadimplência naquela região;
Com esses dados, pode-se analisar a verdadeira situação financeira voltada à distribuição de águas em regiões menos favorecidas e qual a percentagem que os valores gastos com água representam na renda familiar mensal média daquelas famílias.
3.3.1. Cálculo do Volume Médio Consumido
O volume médio consumido naquela região foi calculado embasado nos dados obtidos através de uma pesquisa na CAGECE. O controle dos volumes disponibilizados para a cidade de Fortaleza é feito separadamente por setores. Para chegar-se à média do volume consumido, por período, por unidade residencial localizada naquele setor foi utilizado a seguinte equação:
habitantes por residência, então, o consumo médio per capita foi calculado da seguinte maneira:
3.3.2. Valor Médio da Conta de Água
Para dar prosseguimento ao estudo, um valor médio investido com o pagamento da conta do consumo de água foi calculado com a finalidade de obter, de maneira subjetiva, informações a cerca de quanto o investimento feito em água representa à renda familiar de uma residência popular. De tal forma é possível concluir se o retorno financeiro alcançado com a utilização do sistema representa uma melhoria significativa no orçamento familiar.
A equação que define o valor médio investido na conta de água foi desenvolvida de maneira direta e simples, tendo como base os valores das tarifas cobradas pela Cagece para residências populares como descreve a Tabela 3, que se baseia em faixas de consumo.
Tabela 3 – Estrutura Tarifária Para Residência Popular
ESTRUTURA TARIFÁRIA
CATEGORIA Faixa de
Consumo (m³) Tarifa Água (R$/m³) Tarifa Esgoto (R$/m³) Residencial Social – Demanda
máxima de 10m³ 0 a 10 0,74 0,74
Residencial popular – Demanda
mínima de 10m³ 11 a 15 0 a 10 1,51 2,54 1,51 2,54
16 a 20 2,73 2,73
21 a 50 4,67 4,67
> 50 8,24 8,24
Onde a equação que define o valor final cobrado é:
Como no local de estudo não há rede de esgotamento sanitário, os cálculos mediados calculados também seguirão esse padrão. Logo, qualquer economia financeira gerada com a economia de água consumida pode ser ainda maior caso a residência em questão esteja sendo beneficiado pelo sistema de esgotamento sanitário.
3.4. Sistema Adotado
O sistema adotado para a captação, estocagem e tratamento das águas cinzas para posterior aproveitamento foi concebido da forma mais simples possível para que o custo de implantação do sistema seja acessível para a classe de baixa renda. Vale ressaltar que o trabalho de conscientização da população carente sobre o tema abordado, de nada servirá se o usuário não possuir condições de implantar e manter o sistema.
3.4.1. Materiais Utilizados na Montagem do Sistema
O sistema proposto possui uma estrutura bastante simples, porém, durante a realização da sua montagem, projetos e cálculos foram desenvolvidos para que fosse possível fazer um orçamento cabível na construção de casas populares.
Caixa D’água de fibra de 310L (Figura 7).
Figura 7 –Caixa D’água de Fibra.
Fonte: http://equipamento-profissional-usado.vivanuncios.com (2013)
Tela de Nylon (Figura 8).
Figura 8 – Tela de Nylon.
Tubos de PVC na espessura de 40mm e Conexões (Figura 9)
Figura 9 – Tubos de PVC para esgoto.
Fonte: http://www.cobronce.cl/sitio/product.php?id_product=187 (2013)
Balde de PVC Graduado (Figura 10)
Figura 10 – Balde Graduado.
3.4.2. Montagem e Execução do Sistema
Na montagem para a execução do sistema, verificou-se que para uma melhor utilização do mesmo seria necessário que as tubulações destinadas à captação de águas cinzas já fossem direcionadas à coleta, na concepção do projeto do sistema hidráulico da casa. Como este fato não ocorreu no caso em estudo, foram necessárias algumas intervenções para a concepção do sistema, o que afetou, de forma negativa, a estética da casa.
Para este caso, o sistema foi montado onde existiam 3 fontes de alimentação para o mesmo. As tubulações foram ligadas da pia da cozinha; e do lavatório do
banheiro até o quintal, onde foi instalada a caixa d’água. Pode-se observar na Figura 11 um esquema que descreve, de forma sintética, a estrutura montada para a execução do sistema de captação e tratamento de águas cinzas.
Figura 11 – Estrutura do Sistema Utilizado
Fonte: Autor (2013).
Para que o sistema funcionasse sem o uso de bombeamento, visando à economia com a não utilização de energia elétrica, a caixa d’água foi enterrada, para
o sistema funcionar por gravidade.
coleta e contabilizar esses dados no desenvolvimento do estudo. Mas foram feitos cálculos que simulam o uso desta fonte. Dessa forma, foi orçado tanto o custo para
montar o sistema “completo”, como através de levantamentos. Foi simulada a
quantidade de água cinza que seria destinada ao aproveitamento caso o sistema estivesse concluído.
Como o aproveitamento da água, nesse caso, seria feito de maneira imediata, não foi necessário fazer um tratamento mais minucioso. Para este caso, foi priorizado apenas o tratamento primário que, por meio da tela que envolve a caixa
d’água, que protege tanto a água, que permaneceria parada, da proliferação de
insetos transmissores de doenças, haveria também a execução do processo de filtração e os resíduos sólidos seriam encaminhados para posterior descarte.
Nas Figuras 12 a 14, pode-se observar como o sistema ficou montado no local.
Figura 12 – Sistema Montado Para Coleta de Água Cinza.
Figura 13 – Instalação Sanitária Para a Coleta no Banheiro
Fonte: Autor (2013)
Figura 14 – Sistema Montado em Uso
3.4.3. Coleta de Dados do Uso do Sistema
Após a montagem do sistema e o seu uso, os dados foram coletados durante 2 semanas, para que os resultados encontrados pudessem servir de base para a execução dos cálculos, tendo em vista que no fim de semana a geração de águas cinzas é maior porque a família em estudo, geralmente, passa esse período em casa e executa tarefas que consomem mais, água como lavar as roupas e a casa.
A coleta de dados ocorreu uma vez por dia, no horário entre 18:30 e 19:30; a medição do volume captado foi realizada com a utilização de um balde graduado e os valores foram anotados em uma tabela criada para este estudo. O Anexo 1, representa a forma como os dados foram coletados.
3.4.4. Destinação das Águas Captadas
No período de levantamento de dados, as águas captadas foram descartadas para que fosse feita uma simulação de uso normal da água do sistema de abastecimento. Dessa forma, o volume gasto com a irrigação das plantas do quintal foi calculado para, posteriormente, esses dados serem utilizados no cálculo do tempo de retorno e viabilidade financeira da implantação do sistema. Durante esse processo foram feitos levantamentos acerca das diversas maneiras de uso de água na residência para, posteriormente, apresentar formas de utilização das águas cinzas coletadas.
3.5. Cálculo da Viabilidade Financeira e Período de Retorno
economia financeira mensal. Em sequência, um comparativo entre as duas situações foi feito e analisado para a realização dos cálculos de período de retorno.
Finalmente, foi feita uma avaliação econômica do estudo realizado, utilizando os valores obtidos nos levantamentos executados. Esses dados foram tratados de maneira direta e não foram utilizados dados de inflação ou eventuais taxas adicionais. O tempo de retorno foi calculado utilizando-se da seguinte equação:
3.6. Aplicação de Pesquisa de Satisfação e Conscientização
Por fim, após todo o processo executado, foi realizada uma pesquisa de satisfação e conscientização dos moradores de residência popular para que, de forma sintética, pudesse ser chegado a uma conclusão quanto ao grau de satisfação e se os benefícios adquiridos com a implantação do sistema estavam claros aos usuários.
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Neste capítulo serão apresentados os resultados e discussões referentes ao estudo da implantação de um sistema de aproveitamento de águas cinzas em residências populares.
4.1. Potencial do Aproveitamento Residencial
Os levantamentos realizados junto à CAGECE demonstram, inicialmente, a quantidade de clientes reais, que a Companhia atende. A Tabela 4 quantifica os clientes atendidos por categoria.
Tabela 4 - Quantidade de Clientes por Categorias
Clientes por
Categorias 2012 2011 Variação
Residencial 1501017 1431150 4,88%
Comercial 72910 69344 5,14%
Ent. Filantrópica 8 3 166,67%
Industrial 6171 5295 16,54%
Pública 12180 11914 3,07%
Mista 6207 6229 -0,35%
Total 1598593 1523935 4,90%
Fonte: Relatório de Demonstrações Financeiras CAGECE (2012)
Deve-se observar que, em 2012, cerca de 94% dos clientes atendidos pela CAGECE são clientes residenciais. Esses clientes, embora não sejam, unitariamente, um grande produtor ou usuário de águas cinzas como nas outras categorias, devem ser tratados como possíveis contribuintes de um aproveitamento eficaz de águas cinzas. Isto porque a mínima contribuição de uma parte desta categoria poderia representar uma grande quantidade de água poupada ou utilizada de forma correta e racional.
seu uso dependente da disponibilidade momentânea, viabilizando, ainda mais, uma maneira de reúso e aproveitamento de águas cinzas.
O padrão onde o percentual residencial é extremamente superior ao percentual das demais categorias está presente não só no Ceará mas em todo o país, segundo dados fornecidos por Companhias gestoras das águas de outros estados brasileiros, como CASAN Companhia Catarinense de Águas e Saneamento, CAESB
-CompanhiadeSaneamento Ambiental do Distrito Federal, etc.
4.2. Importância Financeira para o Usuário
O IDH – Índice de Desenvolvimento Humano, calculado com base em dados de renda, saúde, educação, entre outros, do bairro Siqueira, local onde foi realizado o estudo, é de 0,377, com base em dados fornecidos pela Prefeitura de Fortaleza. O mesmo é extremamente baixo em relação ao de países desenvolvidos e até de outros bairros da capital cearense, onde chega a ultrapassar 0,900.
Segundo dados da análise do perfil da renda domiciliar dos municípios cearenses tratados em 2010 pelo IPECE – Instituto de Pesquisa e Estratégia Econômica do Ceará, mais de 80% dos domicílios particulares cearenses possuem renda mensal domiciliar per capita de até 1 salário mínimo. Embora no Brasil essa classe represente 60% dos domicílios, é possível concluir que a necessidade de economia financeira em qualquer escala faz-se importante para a manutenção dessas residências. (IRFFI, 2008).
4.3. Consumo Mensal de Água (CAGECE)
4.3.1. Volume Consumido por Residência
65, que possui suas limitações territoriais pré-estabelecidas como é mostrado na Figura 15.
Figura 15: Mapa do setor 65 da UN-MTO/CAGECE. Fortaleza/CE
Fonte: Adaptado de CAGECE (2013)
O setor 65, segundo dados coletados na CAGECE, possui, atualmente, um total de 21115 hidrômetros instalados, entretanto, esse número compreende o total absoluto de unidades, incluindo residências, comércios, industrias, etc. O setor apresenta dados de consumo como os descritos na Tabela 5, que demonstra a quantidade de hidrômetros e consumo total no setor por período, compreendendo o intervalo de 9 meses.
Tabela 5: Volume Líquido Consumido de Água no Setor 65. Fortaleza/CE.
COMPETÊNCIA QUANTIDADE DE
HIDRÔMETROS ATIVOS CONSUMIDO NO VOLUME PERÍODO (M³)
MÉDIA DE CONSUMO POR UNIDADE
(M³/MÊS)
JAN/2013 19350 289.748 14,97
FEV/2013 19357 276.001 14,26
MAR/2013 19365 322.600 16,66
ABR/2013 19382 315.177 16,26
MAI/2013 19400 290.999 15,00
JUN/2013 19422 268.308 13,81
JUL/2013 19433 277.600 14,28
AGO/2013 19446 275.954 14,19
SET/2013 19466 288.045 14,80
Conclui-se que, o consumo médio por unidade, naquele setor, se aproxima de 14 m³ por mês e, utilizando o valor de 3,5 hab/unidades, conforme padrão adotado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) para pesquisas voltadas para a cidade de Fortaleza, pode-se afirmar que o consumo de água per capita da região segue o seguinte padrão descrito na Tabela 6.
Tabela 6: Consumo per capita médio no Setor 65. Fortaleza/CE.
PERÍODO MÉDIA DE CONSUMO POR
UNIDADE (M³/MÊS) CONSUMO DE ÁGUA CAPITA (L/Hab.dia) PER
JAN/2013 14,97 142,61
FEV/2013 14,26 135,79
MAR/2013 16,66 158,66
ABR/2013 16,26 154,87
MAI/2013 15,00 142,86
JUN/2013 13,81 131,57
JUL/2013 14,28 136,05
AGO/2013 14,19 135,15
SET/2013 14,80 140,93
MÉDIA 142,05
Fonte: Autor (2013).
O consumo médio de água per capita encontrado, embora esteja acima do mínimo proposto pela Organização Mundial da Saúde – OMS, ainda é considerado baixo frente à outras regiões de Fortaleza, que, segundo levantamentos feitos pela CAGECE (2013), chegam a ultrapassar 220L/hab.dia.
4.3.2. Valor Médio Pago por Residência
Baseado nos números de consumo de água per capita encontrados, no consumo de água por unidade habitacional e na estrutura tarifária da CAGECE,
O cálculo realizado para a obtenção do valor médio pago sofre algumas particularidades devido às variações da estrutura tarifária aplicada pela CAGECE, uma vez que a variação entre o preço do m³ e o volume consumido não apresentam uma relação direta. Outros fatores importantes que devem ser considerados são os subsídios oferecidos pelo governo e as taxas de esgoto, quando aplicadas, que não apresentam relação diretamente proporcional com o consumo de água. A Tabela 7 define os valores médios calculados com base na estrutura tarifária da CAGECE e também descreve o percentual aproximado que a conta de água representa para uma renda de 1 salário mínimo.
Tabela 7: Valor Médio da Conta de Água no Setor 65. Fortaleza/CE.
MÊS VOLUME
(M³) TARIFA R$ TOTAL COM SUBSIDIO
% APROXIMADO PARA 1 SALÁRIO MÍNIMO (R$
678,00)
JAN/13 14,97 2,54 R$ 26,62 4%
FEV/13 14,26 2,54 R$ 25,35 4%
MAR/13 16,66 2,73 R$ 31,84 5%
ABR/13 16,26 2,73 R$ 31,07 5%
MAI/13 15 2,54 R$ 26,67 4%
JUN/13 13,81 2,54 R$ 24,55 4%
JUL/13 14,28 2,54 R$ 25,39 4%
AGO/13 14,19 2,54 R$ 25,23 4%
4.4. Levantamento de Dados do Sistema de Aproveitamento de Águas Cinzas
4.4.1. Orçamento para Montagem do Sistema de Aproveitamento de Águas Cinzas
Como o sistema adotado não possui um sistema de tratamento mais complexo, o seu custo de implantação permaneceu, relativamente, baixo. O orçamento para a sua montagem foi feito e descrito na Tabela 8. Posteriormente, esse valor servirá como principal parâmetro no cálculo do tempo de retorno e viabilidade financeira.
Tabela 8: Orçamento Para a Montagem do Sistema de Aproveitamento de Águas Cinzas
UNID. QUANT. DESCRIÇÃO R$ UNITÁRIO R$ TOTAL
UND 1,0 CAIXA D'ÁGUA PVC 310L R$ 120,00 R$ 120,00
TUBO 1,0 COLA PVC 75g R$ 4,00 R$ 4,00
M 6,0 TUBO PVC ESGOTO 40mm R$ 3,50 R$ 21,00
UND 2,0 JOELHO 90º PVC ESGOTO 40mm R$ 2,50 R$ 5,00
UND 1,0 TEE 90º PVC ESGOTO 40mm R$ 3,00 R$ 3,00
M 1,0 TELA NYLON 1,5M R$ 4,50 R$ 4,50
TOTAL R$157,50
4.4.2. Coleta de Dados do Sistema de Aproveitamento de Águas Cinzas
A coleta realizada diariamente apresentou os seguintes resultados descritos na Tabela 9. Verificou-se que, por dia, grande quantidade de água é desperdiçada e descartada de maneira irregular nas ruas, contribuindo para a poluição e proliferação de doenças na região em estudo.
Tabela 9: Levantamento de Dados do Sistema de Aproveitamento de Águas Cinzas
DATA DA
COLETA HORA DA COLETA CAGECE (M³) MEDIDOR VOLUME DE ÁGUA CONSUMIDA (M³) ÁGUA CINZA VOLUME DE GERADA (M³)
10/11/2013 18:00 925,57 X X
11/11/2013 18:30 925,99 0,42 0,11
12/11/2013 18:30 926,32 0,33 0,10
13/11/2013 18:30 926,65 0,33 0,10
14/11/2013 18:30 926,92 0,27 0,09
15/11/2013 18:30 927,28 0,36 0,07
16/11/2013 18:30 928,00 0,72 0,32
17/11/2013 18:30 928,64 0,64 0,27
18/11/2013 18:30 928,96 0,32 0,09
19/11/2013 18:30 929,20 0,24 0,10
20/11/2013 18:45 929,58 0,38 0,07
21/11/2013 18:30 929,81 0,23 0,11
22/11/2013 18:00 930,24 0,43 0,10
23/11/2013 18:00 931,09 0,85 0,33
MÉDIA 0,42 0,14
Fonte: Autor (2013).
4.4.3. Economia Financeira Gerada Pelo Sistema de Aproveitamento de Águas Cinzas
O volume de água cinza captada foi mensurado e pôde-se quantificar o valor que a água reutilizada gerou de economia financeira. Para esse cálculo deve-se observar que o volume consumido fornecido pela CAGECE diminuiria e como o consumo da residência se enquadraria na faixa entre 0 e 10 m³ consumidos, esse valor seria ainda menor, tendo em vista que nessa faixa de volume o preço do m³ é mais barato que nas demais faixas.
Pelos levantamentos anteriores, chegou-se a conclusão que durante as 2 semanas de coletas a residência em estudo gerou em média 140 litros de água cinza. Com isso tem-se:
Como o consumo de água varia em relação a diversos fatores ao longo do ano, o percentual que a água cinza produzida representa do volume total consumido trará uma relação direta de custo. Gonçalves (2006) demonstra em seus levantamentos que em estruturas residenciais o volume de água cinza gerado chega a representar 75% do volume total consumido. Nos levantamentos executados viu-se que, em média, 33,3% da água consumida é aproveitada como água cinza, sem considerar as águas provenientes dos banhos.
Tabela 10 – Histórico de Volume Consumido na Residência Estudada e Despesas com Abastecimento de Água.
MÊS/ANO ÁGUA (M³) TARIFA (R$) VALOR TOTAL(R$)
SET/2012 13 2,54 R$ 23,11
OUT/2012 15 2,54 R$ 26,67
NOV/2012 14 2,54 R$ 24,89
DEZ/2012 12 2,54 R$ 21,34
JAN/2013 8 1,51 R$ 8,46
FEV/2013 13 2,54 R$ 23,11
MAR/2013 13 2,54 R$ 23,11
ABR/2013 12 2,54 R$ 21,34
MAI/2013 13 2,54 R$ 23,11
JUN/2013 16 2,73 R$ 30,58
JUL/2013 8 1,51 R$ 8,46
AGO/2013 12 2,54 R$ 21,34
TOTAL R$ 255,51
Fonte: Autor (2013)
Tabela 11 – Valor Final Simulando a Média de Economia de 33%
MÊS/ANO ÁGUA (M³) TARIFA (R$) VALOR TOTAL(R$) SET/2012 8,71 1,51 R$ 9,21 OUT/2012 10,05 2,54 R$ 17,87 NOV/2012 9,38 1,51 R$ 9,91 DEZ/2012 8,04 1,51 R$ 8,50 JAN/2013 5,36 1,51 R$ 5,67 FEV/2013 8,71 1,51 R$ 9,21 MAR/2013 8,71 1,51 R$ 9,21 ABR/2013 8,04 1,51 R$ 8,50 MAI/2013 8,71 1,51 R$ 9,21 JUN/2013 10,72 2,54 R$ 19,06 JUL/2013 5,36 1,51 R$ 5,67 AGO/2013 8,04 1,51 R$ 8,50
TOTAL R$ 120,49
Fonte: Autor (2013)
4.4.3.1. Estudo de Caso Hipotético (Considerando 35% de Águas Cinzas)
Para o caso em que 35% do volume total de água consumida seja de água cinza, foi feito o cálculo financeiro para estipular o valor médio economizado por cada residência, com base nos levantamentos médios registrados no setor 65. A seguir, a Tabela 12 mostra os valores calculados.
Tabela 12 – Comparação Entre o Valor Pago e o Valor Economizado Com a Aplicação do Sistema de Aproveitamento de Águas Cinzas.
MÉDIA DE CONSUMO POR UNIDADE (M³/MÊS) VALOR REAL DA TARIFA POR M³ (R$) VALOR TOTAL MÉDIO DA CONTA (R$) CONSUMO CONSIDERANDO 35% DE ECONOMIA
(M³/MÊS) VALOR REAL DA TARIFA POR M³ (R$) VALOR TOTAL MÉDIO DA CONTA (R$)
14,97 2,54 R$ 26,61 9,73 1,51 R$ 10,28
14,26 2,54 R$ 25,35 9,27 1,51 R$ 9,80
16,66 2,73 R$ 31,84 10,83 2,54 R$ 19,26
16,26 2,73 R$ 31,07 10,57 2,54 R$ 18,80
15 2,54 R$ 26,67 9,75 1,51 R$ 10,30
13,81 2,54 R$ 24,56 8,98 1,51 R$ 9,49
14,28 2,54 R$ 25,39 9,28 1,51 R$ 9,81
14,19 2,54 R$ 25,23 9,22 1,51 R$ 9,75
14,8 2,54 R$ 26,31 9,62 1,51 R$ 10,17
R$243,03 R$107,66
Fonte: Autor (2013)
Por esta hipótese, verificou-se que no período de 9 meses, descritos com o valores reais coletados, a economia financeira que o sistema de reaproveitamento de águas cinzas traria seria de aproximadamente R$135,00, ou seja, uma média de R$15,00 mensais.
4.5 Viabilidade e Tempo de Retorno
A Tabela 13 descreve a análise comparativa entre os dois casos para a definição da economia gerada mensalmente com utilização do sistema de aproveitamento de águas cinzas. Com os dados de economia obtidos será feita a análise do tempo de retorno.
Tabela 13 – Análise Comparativa Entre a Média do Setor e a Média da Residência.
SITUAÇÃO MÉDIA DO
SETOR RESIDÊNCIA MÉDIA DA CUSTO MENSAL SEM REUSO R$ 27,00 R$ 21,29
COM REUSO R$ 15,04 R$ 11,25
ECONOMIA GERADA R$ 11,96 R$ 10,04 CUSTO DA
IMPLANTAÇÃO R$ 170,00 R$ 157,50
Fonte: Adaptado de Sales (2011)
Conforme se pode observar, os dois cenários apresentam um retorno financeiro do valor investido em pouco tempo, revelando a grande viabilidade econômica obtida com a implantação do sistema de aproveitamento de água cinza. A diferença encontrada entre estes valores se deve ao fato de que o consumo médio no setor 65 é maior que o consumo médio na residência em estudo. Embora o custo da implantação do sistema seja menor no caso da residência, o volume médio de água consumido no setor 65 é maior e a economia, portanto, também é maior, reduzindo o tempo de retorno frente ao outro caso.
4.6. Maneiras de Utilização das Águas Cinzas Coletadas
Durante o período de coleta de dados do sistema implementado, foi feito um estudo para definir diferentes maneiras de utilização das águas cinzas captadas. Como o tratamento dessas águas é praticamente nulo, considerando que apenas o tratamento primário foi feito, a utilização dessas águas deve ser feita de forma não potável. Dessa maneira, o uso em que o usuário mantém contato direto com a água cinza deve ser evitado.
Para uso em irrigação, deve-se considerar que a água não deve ter contato com o alimento que será consumido. São considerados mais adequados: irrigação de plantas ornamentais e de árvores.
Figura 16 – Locais Propícios Para o Aproveitamento de Águas Cinzas na Residência em estudo
A – Lavagem de galinheiro; B – Irrigação de Plantas Ornamentais; C – Lavagem de Área de Serviço (1); D – Lavagem de Área de Serviço (2).
Fonte: Autor (2013)
A
B
4.7. Pesquisa de Satisfação
A pesquisa realizada para obter opiniões dos moradores da região onde o estudo foi feito trouxe respostas que avaliam o grau de satisfação e conscientização dos usuários. A pesquisa descrita no Anexo 2 resultou nos resultados constantes da Tabela 15.
Tabela 14 – Resultado da Pesquisa de Satisfação do Sistema de Aproveitamento de Águas Cinzas. Bairro Siqueira. Fortaleza/CE.
PERGUNTA / ANÁLISE DA RESPOSTA SIM (%) NÃO (%) VOCÊ ACREDITA QUE A ÁGUA DO PLANETA ESTÁ ACABANDO? 100% - VOCÊ CONSIDERA IMPORTANTE O APROVEITAMENTO DE ÁGUAS CINZAS? 80% 20% SE O GOVERNO FINANCIASSE A MONTAGEM DO SISTEMA, VOCÊ
IMPLEMENTARIA NA SUA RESIDÊNCIA? 100% -
A CONTA DE ÁGUA REPRESENTA UM VALOR ALTO NO SEU ORÇAMENTO
MENSAL? 80% 20%
EXISTEM MANEIRAS DE USO NÃO POTÁVEL DE ÁGUAS CINZAS EM SUA
RESIDÊNCIA? 60% 40%
VOCÊ ACREDITA QUE O DESCARTE IRREGULAR DE ÁGUA AFETA A SAÚDE DA
REGIÃO? 30% 70%
VOCÊ IMPLEMENTARIA UM SISTEMA DE APROVEITAMENTO DE ÁGUA SE SOUBESSE QUE O VALOR INVESTIDO SERIA CONVERTIDO EM ECONOMIA NA CONTA?
100% -
Fonte: Autor (2013)
Pela análise das respostas das questões levantadas na pesquisa, chegou-se a conclusão que a população tem consciência do problema que a falta de água trará, porém não acredita no potencial que a participação de cada um, embora mínima, possa trazer de benefício. Foi visto que eles não possuem uma consciência ambiental e que, para eles, o sistema só seria benéfico se trouxesse retorno financeiro.
Figura 17 – Esgoto Disposto de Maneira Irregular. Bairro Siqueira. Fortaleza/CE.
Fonte: Autor (2013)
Figura 18 – Esgoto Descartado Nas Ruas. Bairro Siqueira. Fortaleza/CE.
