UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT
DINA PAULA MÜLLER
ESTUDO DA IMPLANTAÇÃO DE UM SISTEMA DE
APROVEITAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS E REAPROVEITAMENTO
DE ÁGUAS CINZAS PARA USO NÃO POTÁVEL EM UMA
RESIDÊNCIA EM SINOP-MT
Sinop
2017/2
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT
DINA PAULA MÜLLER
ESTUDO DA IMPLANTAÇÃO DE UM SISTEMA DE
APROVEITAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS E REAPROVEITAMENTO
DE ÁGUAS CINZAS PARA USO NÃO POTÁVEL EM UMA
RESIDÊNCIA EM SINOP-MT
Projeto de Pesquisa apresentado à Banca Examinadora do Curso de Engenharia Civil – UNEMAT, Campus Universitário de Sinop-MT, como pré-requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.
Prof.ª Orientadora: Drª. Kelli Cristina Aparecida Munhoz Moreira.
Sinop
2017/2
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Produção hídrica do mundo por região...12 Tabela 2 - Proporção de área territorial, disponibilidade de água e população para as cinco regiões do país...12 Tabela 3 - Perfil do uso da água na economia doméstica para quatro pessoas...13
LISTA DE EQUAÇÕES
Equação 1...20 Equação 2...21 Equação 3...21
LISTA DE ABREVIATURAS
ANA – Agência Nacional de Águas CAB – Cultivando Água Boa
NBR – Norma Brasileira
ONU – Organização das Nações Unidas PNRH – Política Nacional de Recurso Hídricos
SINAPI – Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil
SNIS – Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento SEMA – Secretaria do Meio Ambiente
UNESCO – Organização das Nações Unidas para a Ciência, a Educação e a Cultura
DADOS DE IDENTIFICAÇÃO
1. Título: Estudo da implantação de um sistema de aproveitamento de águas pluviais e reaproveitamento de águas cinzas para uso não potável em uma residência em Sinop-MT
2. Tema: Engenharia Civil
3. Delimitação do Tema: Área: 30104017 – Hidráulica 4. Proponente(s): Dina Paula Müller
5. Orientador(a): Drª. Kelli Cristina Aparecida Munhoz Moreira
6. Estabelecimento de Ensino: UNEMAT – Universidade do Estado de Mato Grosso
7. Público Alvo: Profissionais da Engenharia Civil, acadêmicos em Engenharia Civil e demais profissionais da área
8. Localização: Avenida dos Ingás, nº 3001, Jardim Imperial, Sinop - MT, 78550-000.
SUMÁRIO
LISTA DE TABELAS ... I LISTA DE EQUAÇÕES ... II LISTA DE ABREVIATURAS ... III DADOS DE IDENTIFICAÇÃO ... IV 1 INTRODUÇÃO ... 6 2 PROBLEMATIZAÇÃO ... 8 3 JUSTIFICATIVA... 9 4 OBJETIVOS ... 10 4.1 OBJETIVO GERAL ... 10 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 10 5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 11
5.1 A DISPONIBILIDADE DE ÁGUA DOCE NO PLANETA ... 11
5.2 ÁGUA DOCE NO BRASIL ... 12
5.2.1 Demanda de água potável ... 13
5.2.2 Perdas de água ... 14
5.2.3 Política Nacional de Preservação dos Recursos Hídricos ... 14
5.3 ÁGUA POTÁVEL NO ESTADO DE MATO GROSSO ... 15
5.3.1 Município de Sinop ... 16
5.4 APROVEITAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS ... 17
5.4.1 Uso de águas pluviais no Brasil ... 18
5.5 REAPROVIETAMENTO DE ÁGUAS CINZAS ... 18
6 METODOLOGIA ... 20
6.1 ÁREA DE ESTUDO... 20
6.2 LEVANTAMENTO DE DADOS ... 20
6.3 METODOS DE CÁLCULO ... 20
6.3.1 Vazão nos dispositivos ... 20
6.3.2 Estimativa do consumo nos dispositivos ... 21
6.3.3 Análise econômica ... 22
7 CRONOGRAMA ... 23
1 INTRODUÇÃO
A água é recurso fundamental para que exista vida em nosso planeta, ela é o principal elemento na composição de cada ser vivo. Por sua abundância, a mesma foi considerada um recurso infinito, este fato fez com que o homem usufruísse de forma irracional por muito tempo, e agora estamos sentindo as consequências desse mau uso da água.
Segundo Tomaz, em seu artigo publicado no ano de 1998, nosso país é privilegiado com 12% de toda a água doce do mundo. O volume mínimo desse recurso vital estabelecido pela ONU é de 1700 m³/s por habitante por ano, o do Brasil chega a ser 19 vezes a mais que isso. Porém, toda essa abundância de água doce não chega em igual quantidade e qualidade para todos os brasileiros. A facilidade ao acesso e o baixo custo da mesma em alguns estados maquiam a realidade geral do país, onde a escassez de água já é vivida em algumas regiões, e este problema tende a se agravar cada vez mais.
Atualmente, estudos sobre alternativas de aproveitamento e reutilização de água potável já vem sendo realizados por diversas empresas e organizações. Esses estudos oferecem novas formas de se utilizar este recurso de forma racional, além de algumas alternativas interessantes para tentar suprir, através de novas tecnologias, a atual demanda de água em nosso planeta, que é muito alta se comparada a sua oferta, e só tende a crescer devido ao aumento populacional previsto para os próximos anos. Uma importante fonte de água doce são as águas pluviais, e esta pode ser usada para fins não potáveis, como torneiras de jardins (regar plantas e lavar carros/áreas/calçadas), descargas em bacias sanitárias, se passada por um sistema simples de filtragem. Sistemas de captação de água da chuva, para determinados fins, de uns anos para cá, vem sendo cada vez mais usuais em residências, como uma alternativa para o desperdício de água tratada (TOMAZ, 2001).
Ainda segundo o engenheiro Plínio Tomaz (2001), a reutilização de águas cinzas em residências vem como outra técnica para a economia de água tratada. A água usada em lavatórios pode ser filtrada e reutilizada em descargas, por exemplo, através de um sistema que também não exige muito trabalho e dinheiro para ser instalado, pois assim como a técnica de captação e filtragem de água pluvial, é considerado simples e de baixo ou nenhum impacto ambiental.
Diante disso, o presente trabalho tem como proposta verificar a viabilidade de um sistema de aproveitamento de águas pluviais e reaproveitamento de águas cinzas para uma residência no município de Sinop-MT, levando em consideração o índice pluviométrico da cidade.
2 PROBLEMATIZAÇÃO
Devido seu ciclo hidrológico, a água é considerada um recurso renovável. No entanto, sua demanda vem sendo muito maior do que sua oferta é capaz de suprir, o que acarreta em um déficit cada vez mais acentuado. Os desperdícios e o uso irracional da água fizeram com que ela chegasse a ser considerada, hoje, como um recurso esgotável. O uso desordenado comparado a sua oferta é uma preocupação que afeta todo o planeta.
Em nosso país ainda não são muitos usuais as práticas de utilização de águas pluviais e reutilização de águas cinzas, isso devido a ótima disponibilidade hídrica que ainda possuímos aqui. A sociedade se coloca resistente às mudanças e novas tecnologias não são adotadas antes que se prove a viabilidade e total eficiência das mesmas. Porém, com o aumento da população e o constante uso desordenado deste recurso, em médio prazo o Brasil também enfrentará problemas com abastecimento de água potável.
3 JUSTIFICATIVA
Analisando de forma global, a água ainda é um recurso abundante no planeta Terra, sendo um total de 1.386 milhões de km³, do qual 97,5% é de água salgada e 2,5% é de água doce. De toda a água doce presente no mundo, apenas 0,266% se encontram em lagos, rios e reservatórios, o restante encontra-se em sua maioria congelada nas calotas polares, percorrendo regiões subterrâneas e espalhadas na atmosfera em forma gasosa (TOMAZ, 2001).
O Brasil possuí em sua extensão 12% da água doce do mundo (TOMAZ, 1998), porém distribuída de forma bem desigual. No semiárido nordestino e em regiões onde é intenso o uso da água, como as regiões metropolitanas, é possível observar situações críticas em períodos de estiagem. Por outro lado, regiões menos populosas, ricas em rios e cachoeiras e beneficiadas com períodos de chuvas mais regulares, como nosso estado por exemplo, abusam deste recurso sem pensar nas consequências futuras.
Já existem inúmeros estudos a respeito da escassez de água em nosso planeta e em nosso país, os quais mostram os números e medidas a serem tomadas, porém a conscientização deve vir de cada ser humano, devemos mudar as nossas ações em relação a água para que as próximas gerações também possam aproveitar deste recurso.
Adotar medidas de aproveitamento de águas pluviais e reaproveitamento de águas cinzas pode ser mais simples e barato do que as pessoas imaginam, além de ser uma atitude consciente em relação ao problema de escassez de água que o mundo vem enfrentando. Segundo a Agência Nacional de Águas (2017), incentivar a conservação de água potável, como reutilizar águas cinzas para a descarga de bacias sanitárias geraria uma economia de 1/3 do volume que atualmente é necessário para atender o uso doméstico.
4 OBJETIVOS
4.1 OBJETIVO GERAL
O presente trabalho tem como objetivo geral analisar a viabilidade da implantação de um sistema de aproveitamento de águas pluviais e reaproveitamento de águas cinzas em uma residência no município de Sinop.
4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Quantificar a água tratada consumida na residência a ser estudada; Analisar se haverá economia de água tratada gerada com a implantação
do sistema de aproveitamento de águas pluviais e reaproveitamento de águas cinzas;
Analisar a viabilidade do aproveitamento de águas pluviais levando em consideração o índice pluviométrico da cidade.
Analisar o custo de implantação do sistema para uma residência no município de Sinop.
5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
5.1 A DISPONIBILIDADE DE ÁGUA DOCE NO PLANETA
A água é o elemento principal para a conservação da vida no planeta, desde a principal constituição de cada ser vivo, a preservação dos ecossistemas, climas, vegetação, entre outros, a mesma é também a grande responsável pela manutenção da economia e equidade social.
O crescimento populacional juntamente com a urbanização e as políticas de segurança alimentar e energética, assim como a globalização do comércio e o aumento do consumo influenciam diretamente na demanda hídrica global. Segundo o Relatório Mundial das Nações Unidas sobre o Desenvolvimento dos Recursos Hídricos: Água Para um Mundo Sustentável, publicado pela UNESCO em 2015, até 2050 estima-se que a demanda hídrica mundial aumentará em 55%. O resultado desse aumento é que a população global sofrerá um acréscimo de 80 milhões por ano, resultando em um total de 9,1 bilhões de pessoas até 2050 e, com isso, será necessário produzir cada vez mais alimentos e energia. A agricultura, que é a responsável pelo maior consumo de água, deverá produzir 60% mais comida no mundo, nos países em desenvolvimento esse número deverá ser 100% mais. Estima-se ainda, neste documento, que a demanda da indústria por água crescerá em até 400%.
Se analisarmos de forma geral, o nosso planeta é abundante em água, porém como já citado, apenas 2,5% de toda a água do mundo é doce, e deste número 68,9% é de água congelada nas calotas polares e regiões montanhosas e 29,9% são águas subterrâneas, ou seja, apenas 0,266% de toda a água do mundo são de fácil acesso para o consumo humano, pois se encontram em rios, lagos e reservatórios (significando 0,007% de toda a água existente no planeta). Além disso, esses 0,007% de água doce encontram-se mal distribuídos por todo o globo terrestre, acontecendo de lugares muito povoados serem abastecidos com pouca água enquanto outros menos populosos possuírem uma abundancia maior deste recurso (TOMAZ P, 2001).
É possível notar este contraste na distribuição hídrica global com os dados da Tabela 1:
Tabela 1 – Produção hídrica do mundo por região
Regiões do mundo Vazão média (m³/s) Porcentagem (%)
Ásia 458.000 31,6 América do Sul 334.000 23,1 América do Norte 260.000 18,0 África 145.000 10,0 Europa 102.000 7,0 Antártida 73.000 5,0 Oceania 65.000 4,5 Austrália e Tasmânia 11.000 0,8 Total 1.448.000 100,0 Fonte: TOMAZ, P. (1998)
5.2 ÁGUA DOCE NO BRASIL
O Brasil se encontra em posição privilegiada em abastecimento hídrico se comparado ao resto do mundo. É em território brasileiro que se encontra um dos maiores reservatórios subterrâneos de água do planeta, o Aqüífero Guarani, além de possuirmos o maior rio do mundo, o Rio Amazonas. Porém, apesar de abundante, a distribuição de água doce é bem desigual nas cinco regiões do país.
Conforme os dados da Tabela 2, que trata da população brasileira do ano 2000 é possível notar o contraste entre a Região Norte, com 45% da área territorial e 69% da disponibilidade hídrica do país, a qual possui uma população de apenas 8%, enquanto a Região Sudeste, onde estão situadas grandes metrópoles, possuí 11% da área territorial, 6% da disponibilidade hídrica e uma população de 43%. Onde existe uma maior concentração populacional a disponibilidade hídrica é muito baixa (GHISI, 2004).
Tabela 2 – Proporção de área territorial, disponibilidade de água e população para as cinco regiões do país.
Regiões do Brasil territorial (%) Área Disponibilidade de água (%) População (%)
Norte 45 69 8 Nordeste 18 3 28 Sudeste 11 6 43 Sul 7 6 15 Centro-Oeste 19 15 7 Fonte: GHISI (2004)
5.2.1 Demanda de água potável
Para estimar a demanda de recursos hídricos no Brasil é importante salientar dados da vazão retirada e da vazão consumida, onde a primeira trata da água captada para suprir a demanda, já a segunda corresponde à água que foi, de fato, consumida, levando em consideração que parte da água suprida retorna ao meio ambiente após o uso (CERQUEIRA, 2015).
Conforme dados da Agência Nacional de Águas, para o ano de 2010, a vazão retirada do país, em proporção, foi: 54% irrigação; 22% abastecimento humano urbano; 17% industrial; 6% consumo animal e 1% abastecimento humano rural. Já para a vazão consumida, esse percentual foi: 72% irrigação; 11% consumo animal; 9% abastecimento humano urbano; 7% industrial e 1% abastecimento humano rural.
Além disso, é muito importante que se conheça de que maneira a água é consumida em uma residência. A tabela 3 mostra a distribuição de consumo de água em uma residência onde habitam 4 pessoas:
Tabela 3 – Perfil do uso da água na economia doméstica para quatro pessoas
Uso para 1 mês Consumo
(litros) Consumo para 1 dia (litros) Consumo per capita (litros)
Escovar os dentes (3 vezes por dia cada pessoa) 120 4 1
Banho de chuveiro elétrico (5 minutos, 1 vez ao dia
para cada pessoa) 2.400 80 20
Descarga do sanitário (8 vezes por dia) 2.400 80 20
Lavar a louça (3 vezes por dia) 1.800 60 15
Lavar roupa/tanque (15 minutos 3 vezes por
semana) 1.920 64 16
Água para ingestão 240 8 2
Preparo de alimentos 600 20 5
Limpeza de casa (1 balde por dia) 600 20 5
Total 10.080 336 84
Fonte: SANEPAR (2017)
Através da tabela 3 é possível observar que, a água utilizada para limpeza, para o tanque e descarga do sanitário correspondem à quase 50% do consumo total, o que
equivale a quantidade de água da rua que pode ser economizada com a implantação do sistema.
5.2.2 Perdas de água
Levando em conta as perdas de água na distribuição, segundo dados da SNIS, acessados em 2017, as mesmas são divididas em perdas aparentes e perdas reais. As perdas aparentes tratam do volume de água que foi consumido pelo usuário, porém, por algum motivo, não foi contabilizado. Essas podem ocorrer por fraudes, erros na calibração dos hidrômetros, erros de leitura, entre outros. Já as perdas reais ocorrem quando a água disponibilizada para distribuição não chega na mesma quantidade aos consumidores. Essas perdas são geradas por vazamentos em tubulações, devido ao excesso de pressão, ou ainda por má qualidade de materiais e/ou mão de obra, dentre outros fatores.
O Brasil vem diminuindo sua média de perda ao longo dos anos, porém, atualmente ela situa-se no patamar dos 37%, a qual ainda é alta, principalmente se comparada a países como a Alemanha e o Japão, por exemplo, que conseguiram reduzir suas perdas para, aproximadamente, 10%. Ou ainda à Austrália e Nova Zelândia, que têm porcentagens de perdas inferiores a 10% (SNIS, 2015).
5.2.3 Política Nacional de Preservação dos Recursos Hídricos
Em 8 de janeiro de 1997 foi instituída a Lei nº 9.433, Política Nacional de Recursos Hídricos (PNRH), que ficou conhecida como a Lei das Águas, deu maior abrangência ao Código das Águas, de 1934, que comandava as decisões sobre gestão de recursos hídricos no setor elétrico (ANA, 2017).
Ainda citado pela ANA, a PNRH elaborou instrumentos para a gestão de recursos hídricos de domínio federal, o qual inova com a instituição de comitês de bacias hidrográficas que une os três poderes públicos, os usuários e a sociedade civil na gestão de recursos hídricos. A PNRH é conhecida por modernizar através da criação de condições que identificam conflitos pelo uso das águas, por meio dos planos de recursos hídricos das bacias hidrográficas, além de arbitrar conflitos no âmbito administrativo.
Além disso, a Lei do Saneamento, nº 11.445, de 2007, trata do uso racional da água, fazendo com que as concessionárias incluam tarifas, afetando, assim, economicamente o usuário, quando há desperdício de água. Existe, ainda, a Lei nº
9.605/98, de Crimes Ambientais, a qual caracteriza a poluição das águas como crime ao meio ambiente (art. 54), o que resulta em multa e pena, que pode ser de um a quatro anos. Isso se a poluição hídrica não tornar necessária a interrupção do abastecimento público de água, uma vez que a pena será de reclusão, de um a cinco anos (CERQUEIRA, 2015).
Alguns municípios, ainda, propõem projetos de lei para a aplicação de multa monetária quando o usuário pratica ações que desencadeiem em desperdício de água. Como exemplo, temos a cidade de São Paulo, onde o município tem autoridade para cobrar multa quando houver lavagem de veículos ou calçadas com água tratada da rede de abastecimento da cidade, através do Projeto de Lei nº 529, de 2014 (CERQUEIRA, 2015).
A sociedade precisa tomar consciência de que, o acesso à água tratada é vital, e suas ações de conservação são preponderantes para que este acesso continue sendo possível de maneira fácil, como ainda é nos dias atuais, nos próximos anos. Segundo Santos (2002), os incentivos à preservação dos recursos hídricos estão assumindo cada vez mais espaço, mas para serem eficientes, esses incentivos dependem de um gerenciamento eficaz de recursos hídricos, uma vez que esse recurso vem se tornando cada vez mais escasso.
5.3 ÁGUA POTÁVEL NO ESTADO DE MATO GROSSO
Nosso Estado, além de ser um dos estados brasileiros mais ricos em recursos hídricos do país, com maior potencial hidrelétrico, ainda é um dos lugares com mais volume de água doce no mundo (ANA, 2017). Mato Grosso comporta em seu território uma parcela da maior bacia hidrográfica do mundo, a bacia Amazônica, com 7 milhões de km² de extensão, dos quais 4 milhões de km² são em território brasileiro. Além dessa, mais duas das doze bacias hidrográficas existentes no país se encontram nas extensões do nosso estado, a bacia do Paraguai e a bacia Araguaia (SEMA-MT, 2016).
A Secretaria do Meio Ambiente (SEMA) conduz um projeto, com o apoio de outras oito secretarias do Estado, conhecido como “Cultivando Água Boa” (CAB). O CAB foi criado para minimizar os impactos ambientais previstos para os próximos 50 anos. Segundo estudos do Governo Estadual e da Itaipu Binacional, os quais foram responsáveis pela proposta do projeto, dentro dos próximos 50 anos a temperatura
poderá aumentar entre 2,5° C e 4° C, além da diminuição em 20% no volume pluvial, comprometendo o abastecimento de água da população, devido à redução na vazão dos rios (MTGOV, 2016).
Ainda do site do Governo de Mato Grosso, os municípios de Chapada dos Guimarães, Tangará da Serra e Sinop serão os primeiros a sentirem os benefícios do projeto CAB, devido se situarem no entorno das usinas hidrelétricas e, por entendimento, essas são as microbacias hidrográficas que possuem prioridade para a aplicação de novos modelos de produção sustentável. A superintendente de Educação Ambiental da SEMA, Vânia Montalvão, afirma que serão realizadas atividades voltadas ao desenvolvimento econômico adepto a proteção das matas ciliares e, assim, a recuperação das microbacias hidrográficas.
A repórter Thalyta Amaral publicou na página do maior jornal de Mato Grosso (A Gazeta de Cuiabá), em novembro de 2014, que nosso estado pode vir a enfrentar uma crise hídrica, semelhante a que ocorre em São Paulo, em menos de 10 anos. Alguns municípios do estado, além de enfrentarem racionamento desde 2013,
passam por problemas com a qualidade da água devido a contaminação de rios pelo esgoto, fertilizantes e defensivos agrícolas. Esses dados foram baseados em uma entrevista realizada com o especialista em recursos hídricos e presidente do Comitê do Rio Sepotuba, Décio Siebert, o qual afirma que, se não tomarem as devidas providências, o caminho para uma crise hídrica em nosso estado não terá volta.
Hoje Mato Grosso é exportador de água, mas se continuar nesse ritmo de degradação, em menos de 10 anos sofreremos com graves problemas de falta de água, em uma situação idêntica à de São Paulo. Com o crescimento das cidades e a impermeabilização dos solos, os lençóis freáticos não absorvem a quantidade necessária da água da chuva, somado às mudanças climáticas e à poluição dos rios, o cenário é preocupante (SIEBERT, 2014).
5.3.1 Município de Sinop
Sinop se encontra na região norte do estado de Mato Grosso e possui uma área territorial de 3.942,229 km² de extensão. A sua estimativa populacional para o ano de 2017 é de 135.874 pessoas (IBGE, 2017). O município é banhado e abastecido pelo Rio Teles Pires, importante afluente do Rio Tapajós, componente da Bacia Hidrográfica do Amazonas.
Segundo dados da rede de abastecimento da cidade, Águas de Sinop, o nosso município é abastecido por águas provenientes do lençol freático, possuindo 18 setores de fornecimento de água, onde cada um deles possuí sua própria captação de águas subterrâneas, realizada através de poços artesianos.
A cidade de Sinop possui um clima tropical, onde há muitas chuvas no verão, começando geralmente no mês de outubro e chovendo direto até os meses de fevereiro, março, enquanto no inverno praticamente não chove, fazendo com que a cidade enfrente longos meses de seca. Tal fator é propício ao aproveitamento de água pluvial, pois com uma grande cisterna, pode-se armazenar bastante água pluvial no verão, a qual poderá ser aproveitada nos meses de seca na cidade.
5.4 APROVEITAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS
Existem indícios de que as técnicas de aproveitamento de água pluvial já eram utilizadas desde os primórdios da humanidade. Segundo Tomaz (1998), por muitos anos as pessoas coletavam águas pluviais para usar conforme suas necessidades e para preservação de mananciais. Existem no mundo inúmeras cisternas escavadas em rochas para armazenar água de chuva que datam de até 3000 a.C. A fortaleza de Masada, em Israel, é um exemplo bastante conhecido, onde existem 10 reservatórios escavados na rocha, resultando em uma capacidade de armazenamento de 40 milhões de litros d’água. Além disso, na Península de Yucatã, no México, há cisternas que são utilizadas até hoje e foram construídas antes da chegada de Cristóvão Colombo na América.
Com a implantação de tecnologias mais modernas de abastecimento, como a construção de grandes barragens, o desenvolvimento de técnicas para o aproveitamento de águas subterrânea e a irrigação encanada, a coleta e o aproveitamento de águas pluviais perdeu sua força na sociedade. Porém, de alguns anos para cá, a utilização de água da chuva voltou a ser uma realidade, passando a fazer parte da gestão moderna em grandes municípios de países desenvolvidos.
Na Europa e na Ásia a utilização de água da chuva em residências, na agricultura e nas indústrias já é amplamente difundida, pois é considerada um modo eficaz e muito simples de aplacar o problema da escassez de água. Segundo alguns especialistas, até o ano de 2010, de toda a água utilizada na Europa, 15% era proveniente de aproveitamento de água pluvial (TOMAZ, 2001).
5.4.1 Uso de águas pluviais no Brasil
Até aproximadamente 20 anos atrás, ainda existia pouca bagagem de aproveitamento de água pluvial no Brasil.
O semiárido brasileiro foi o pioneiro em captação e manejo de água da chuva para uso humano, em maior parte por pequenos agricultores familiares, os quais a utilizavam para a produção de alimentos e criação de animais. No Nordeste, a escassez de água nos açudes, lagoas e nos rios, além da salinidade das águas subterrâneas, são fatores agravantes que levam boa parte da população nordestina a utilizar das águas pluviais para suprir suas necessidades, seja no uso doméstico ou nas atividades agrícolas.
Atualmente já existe a Associação Brasileira de Manejo e Captação de Água de Chuva, a qual é responsável por divulgar estudos e pesquisas, além de reunir equipamentos, instrumentos e serviços sobre o assunto no Brasil (ABCMAC, 2017).
Em setembro de 2007 entrou em vigor a NBR 15527/2007 – “Aproveitamento de água de chuva de coberturas em áreas urbana para fins não potáveis”, a qual tem o objetivo de fornecer critérios ao aproveitamento de água pluviais para uso não potável em edificações.
5.5 REAPROVIETAMENTO DE ÁGUAS CINZAS
As águas cinzas são aquelas provenientes dos lavatórios, chuveiros, tanques e máquinas de lavar roupa e louça (TOMAZ, 2001). A implantação de um sistema que permite o reuso dessas águas em edificações é muito simples. Trata-se de uma pequena estação de tratamento de água proveniente de lavatórios e chuveiros, para a reutilização em descargas, lavagens de pisos, entre outros, desde de que essa respeite toda as diretrizes a serem analisada, evitando que a água reutilizada seja misturada com a água tratada, não permitindo, assim, que a água reutilizada seja usada para consumo direto, preparação de alimentos e higiene pessoal.
Para que seja possível o reuso de água em edificações, é necessário que a qualidade da água a ser reutilizada seja rigorosamente avaliada, para que garanta devida segurança sanitária aos usuários. Existem distinções significativas entre águas consideradas cinzas e negras, sendo essa última o esgoto da bacia sanitária ou da pia de cozinha, sendo que essas não devem ser misturadas.
São informações do artigo 2º da Resolução nº 54 de 28 de novembro de 2005, do Conselho Nacional de Recursos Hídricos – CNRH:
I - água residuária: esgoto, água descartada, efluentes líquidos de edificações, indústrias, agroindústrias e agropecuária, tratados ou não;
II - reuso de água: utilização de água residuária;
III - água de reuso: água residuária, que se encontra dentro dos padrões exigidos para sua utilização nas modalidades pretendidas;
IV - reuso direto de água: uso planejado de água de reuso, conduzida ao local de utilização, sem lançamento ou diluição prévia em corpos hídricos superficiais ou subterrâneos;
V - produtor de água de reuso: pessoa física ou jurídica, de direito público ou privado, que produz água de reuso;
VI - distribuidor de água de reuso: pessoa física ou jurídica, de direito público ou privado, que distribui água de reuso; e
VII - usuário de água de reuso: pessoa física ou jurídica, de direito público ou privado, que utiliza água de reuso.
Conforme dita essa mesma Resolução, o reuso de água consiste em uma prática de racionalização e de conservação de recursos hídricos, conforme princípios estabelecidos na Agenda 21. Essa prática tende a diminuir a descarga de poluentes em corpos receptores, conservando os recursos hídricos para o abastecimento público e outros usos mais exigentes em relação à qualidade, além de reduzir os custos associados à poluição e contribuir para a proteção da saúde pública e do meio ambiente.
6 METODOLOGIA
6.1 ÁREA DE ESTUDO
O estudo será realizado em uma casa de porte médio/alto, localizada em um condomínio fechado de alto padrão, Carpe Diem, no município de Sinop – MT. A casa está sendo construída para atender a certificação Referencial GBC Brasil Casa Green Building Council Brasil, além do Selo Procel Edificações. Para isso, estão sendo buscadas premissas sustentáveis em todas as fases do projeto, inclusive na parte hidráulica, que é a qual será analisada neste trabalho.
6.2 LEVANTAMENTO DE DADOS
Para a realização da presente pesquisa, será necessário um referencial quantitativo de água consumida em uma residência de padrão médio/alto, para 4 habitantes, ainda a ser determinado. O mesmo será utilizado para comparar com a quantidade de água a ser consumida na casa em estudo e, dessa forma, verificar a quantidade de água tratada é possível se economizar com a implantação do sistema de aproveitamento e reaproveitamento.
Além disso, também serão utilizados os dados pluviométricos da cidade de Sinop – MT, que foram coletados pela estação fixa da UNEMAT, campus Sinop, desde o dia 27 de março de 2014 até o dia 22 de novembro de 2017, a qual foi instalada na universidade para o doutorado do professor Dr. João Carlos Machado Sanches.
6.3 METODOS DE CÁLCULO
Para verificar a economia de água proporcionada pelo sistema, será necessário o cálculo da quantidade de água gasta em cada aparelho hidráulico da casa em estudo. Para obter esses dados, serão necessários a medição da vazão nos dispositivos e a estimativa de consumo nos mesmos.
6.3.1 Vazão nos dispositivos
A vazão (litro/s) em cada dispositivo será calculada utilizando um recipiente de volume à definir, através da seguinte equação:
=
Onde, Q é a vazão esperada, V o volume do recipiente e t o tempo que o recipiente demorará para encher.
6.3.2 Estimativa do consumo nos dispositivos
Para se obter o consumo de água em cada aparelho, serão registrados a frequência e tempo de uso de cada dispositivo e, com esses dados, fazer o cálculo do consumo para chuveiros, bacias sanitárias, torneiras de pias e tanques através da equação 2:
= . .
[Eq. 2] Onde, C é o consumo diário no chuveiro, vaso sanitário, torneira da pia ou torneira do tanque (litros), f é a frequência de uso (número de vezes por dia), t é o tempo de uso do dispositivo (s) e Q é a vazão (litros/s).
Para se estimar o consumo de água para se cozinhar alimentos, por morador, será utilizada a equação 3, onde C corresponde ao consumo diário de água para cozedura de alimentos, f é a frequência, ou seja, o número de vezes que se cozinha, e q é a quantidade de água utilizada para cozinhar. Para o cálculo do consumo de água da máquina de lavar roupas será utilizada a mesma equação, porém substituindo o q por c, que é a capacidade da máquina.
= .
[Eq. 3] Com os consumos de cada aparelho hidráulico da casa estimados, esses serão somados e, posteriormente, subtraídos aqueles que não possuírem reaproveitamento de águas cinzas, como as bacias sanitárias, pia da cozinha, entre outros. O resultado será a quantidade de água a ser economizada com o reaproveitamento de águas cinzas.
Além disso, com os dados pluviométricos do município, será calculada uma média de chuvas para se obter a quantidade de água pluvial a ser captada por mês. Esse valor será somado a quantidade de água que poderá ser reaproveitada (águas cinzas), o que resultará no total de água tratada que, possivelmente, será economizada com a implantação do sistema de aproveitamento de água pluviais e reaproveitamento de águas cinzas.
6.3.3 Análise econômica
Para analisar o custo de implantação do sistema, serão quantificados os materiais hidráulicos e sanitários utilizados na casa em estudo e, posteriormente, os mesmos serão orçados através dos dados da tabela SINAPI.
Além disso, serão utilizados valores da tabela de preços da rede de abastecimento do município, Águas de Sinop, os quais serão fornecidos pela própria empresa. Com esses dados, juntamente com a quantificação de água proveniente da rede para cada um dos casos (residência em estudo e residência citada em 6.2), será possível verificar a economia financeira gerada com a implantação do sistema.
7 CRONOGRAMA
ATIVIDADES
2018
MAR ABR MAI JUN
Definir a(s) casa(s) a ser(em) utilizadas para comparação Coletar dados das vazões, em cada residência
Realizar os cálculos necessários para estimar o consumo de cada dispositivo Verificar para cada mês do ano, de acordo com dados pluviométricos
Consideração dos resultados Conclusão
Redação da monografia Revisão e entrega oficial do trabalho
Apresentação do trabalho em banca
8 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO
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