XIII SIMPÓSIO DE RECURSOS HIDRÍCOS DO NORDESTE
ESTUDO DA APLICABILIDADE DE IMPLANTAÇÃO DE SISTEMA DE
REUSO DE ÁGUAS CINZA EM CONDOMÍNIO
Luiza Mendonça Nunes1& Denise Conceição de Gois Santos Michelan2
RESUMO – A importância da água para a sobrevivência humana justifica a necessidade de uma eficiente gestão dos recursos hídricos, visto que, como consequência do crescimento populacional tem-se o aumento a demanda de água e a produção de maior volume de esgoto. Por isso, busca-se alternativas sustentáveis de abastecimento, como, a reutilização das águas cinza. A aplicabilidade do sistema de reuso do efluente cinza no condomínio vertical residencial Alecrim é estudada a partir da comparação entre a produção e a demanda dos pontos de consumo e o tempo de retorno do investimento no sistema. Como resultados, optou-se pelo recolhimento do efluente do chuveiro e lavatório, por serem suficientes em volume, para aproveitamento nas descargas sanitárias e jardim. Com base no orçamento gerado, seria possível obter retorno financeiro do investimento em 8 meses. Assim, concluiu-se que, existe aplicabilidade na implantação do sistema de reuso de água cinza, com base em questões sustentáveis e econômicas.
ABSTRACT – The importance of water for human survival justifies the need for efficient management of water resources, since, as a result of population growth has increased the demand for water and the production of higher volume of sewage. Therefore has sought sustainable alternative supplies, such as the reuse of greywater. The applicability of gray wastewater reuse system in vertical residential condominium Alecrim is studied from the comparison between production and demand of consumption points and the return time of investment in the system. As a result, we opted for collect the effluent of the shower and sink, being sufficient in volume to use in toilet flushing and garden. Based on the generated budget, it would be possible to obtain financial return on investment in 8 months. That is why, it was concluded that there applicability in the implementation of gray water reuse system, based on sustainable and economic issues.
Palavras-Chave – Reuso. Água cinza. Sustentabilidade.
1) Universidade Federal de Sergipe. Rua Lourival Andrade, 670, Loteamento Parque dos Coqueiros, Bairro Inácio Barbosa, Aracaju, Sergipe, CEP: 49040-320. (79) 999292995. luizamnunes@hotmail.com
1 – INTRODUÇÃO
A água é um dos fatores responsável pela existência da vida na Terra. Na antiguidade, a água era vista como um recurso infinito devido à sua abundante disponibilidade. Porém, o crescimento da população mundial ocorrido nas últimas décadas resultou na escassez dos recursos naturais. Atualmente, questiona-se o fato de se ter água tratada para atender a população, bem como os custos desse investimento.
Madeiro e Honorato (2014) evidenciam que além do problema com a quantidade de água disponível para o consumo, a diminuição da sua qualidade também é preocupante. A degradação dos mananciais, em consequência da falta de ações conscientes da população, torna-a imprópria para consumo ou encarece o processo de tratamento.
Para Hafner (2007) “a gestão de recursos hídricos em relação ao abastecimento pode ser dividida em duas vertentes: controle da demanda e busca de recursos complementares”.A vertente do uso de fontes não convencionais de abastecimento surge como atitudes mitigadoras das questões da insuficiência de água. O reuso de água cinza é um artifício para o combate a escassez, todavia, ainda não é um recurso devidamente aproveitado.
O reuso de água cinza consiste no reaproveitamento do efluente gerado em pontos de consumo que não tem contribuição de gordura e matéria orgânica (pias de cozinha e vasos sanitários, respectivamente). O efluente cinza é composto por produtos de higiene do corpo, de roupas e doméstica, em geral. Máquina de lavar, lavatório, chuveiro, tanque e banheira são exemplos de pontos de consumo de onde pode-se coletar a água cinza.
Para se elaborar um projeto de reuso, inicialmente deve ser definido os locais de onde o efluente será recolhido e reutilizado. Após essas determinações pode-se, então, calcular o volume de água cinza disponível, a demanda de reutilização e dimensionar o sistema de coleta, transporte, tratamento, reserva e distribuição. É recomendado que se implantem um ou mais reservatórios para o armazenamento e distribuição da água cinza bruta e/ou tratada ao longo do dia, porque, na maioria dos casos, não há uma igualdade entre o horário de produção e consumo da água.
O sistema de tratamento depende basicamente da origem da água cinza e da destinação do reuso, pois, cada forma de reutilização exigem parâmetros de potabilidade específicos para que a reutilização não prejudique o usuário, máquinas e meio ambiente. O mais comum é a reutilização da água cinza em pontos de consumos não potáveis, como por exemplo: descargas, irrigação de jardins, agricultura, recarga de aquíferos, processos industriais, lavagem de automóveis, combate a incêndio, preparo de concreto, entre outras; contudo, havendo um tratamento mais complexo, essa água pode ser usada para o consumo humano.
escassez dos recursos hídricos, uma vez que, é um recurso fundamental na busca da retenção de perdas e desperdícios, da produção dos elevados volume de efluente sanitário e do consumo inconsciente de água. Com a crescente demanda de água é necessário o planejamento do reuso racional e eficiente, que visse preservar os recursos naturais sem deixar de ser economicamente vantajoso.
A reutilização da água indica uma preocupação com questões ambientais, associado ao investimento para implantação do sistema, levando-se em consideração o tempo que o investimento será proporcional ao consumo de água e coleta de esgoto que não passou pelo hidrômetro (no caso da água) e que não foi despejado na rede pública de esgotamento.
Observando que o tratamento de água realizado pelas concessionárias atinge o padrão para consumo humano e que esse nível de salubridade não é necessário em uso de consumo não potável, pode-se afirmar que essa prática é um desperdício de água de qualidade, ou seja, não é um uso sustentável dos recursos hídricos.
O reuso da água promove a diminuição na produção de esgoto sanitário, auxiliando no processo de reciclagem natural que ocorre nos mananciais e foi prejudicada em consequência do excesso de efluente despejado por causa do crescimento urbano; além de economizar água. Sendo assim é uma grande contribuição para que a sustentabilidade hídrica seja alcançada.
A experiência tem constatado que há várias vantagens em se reutilizar água, dentre eles, a literatura cita:
Adoção da sustentabilidade na utilização dos recursos hídricos através da diminuição da captação nos mananciais, reservando água dos rios somente para o consumo humano;
Diminuição no volume de esgoto sanitários nos mananciais superficiais, contribuindo com a preservação da sua qualidade, uma vez que se realiza o tratamento na água, destinando corretamente os produtos resultantes;
Possibilidade de aumentar a oferta de água em períodos de estiagem ou melhoria do abastecimento em locais onde há constante falta d’água;
Redução do custo e consumo de energia elétrica do sistema de abastecimento de água; Economia na fatura de água e esgoto;
Oportunidade de ampliação da rede de abastecimento de água, visto que a demanda de água é reduzida;
Conscientização da população quanto ao uso racional da água potável e reutilização de efluentes que antes seriam descartados.
Os benefícios da aplicação do reuso de água não devem ser entendidas como de alcance imediato, mas sim a longo prazo, em um momento em que poderá haver uma redução da disponibilidade de água para o consumo, a exemplo do que acontece em algumas cidades.
2 – OBEJTIVO
Estudar a aplicabilidade da implantação do sistema de reuso de água cinza em condomínio residencial vertical.
3 – METODOLOGIA
3.1 - Área de Estudo
O condomínio residencial Alecrim correspondeu à área de estudo, pelo fato de haver viabilidade de implantação do sistema de reuso de água cinza, e por possui área de 12.567,67 m², área verde corresponde a 2.600,25 m² e a área de projeção dos blocos de 2.963,76 m². Com a agregação da possibilidade de implantação com a extensa área não construída – nem ocupada com equipamentos, proporcionou-se o desenvolvimento do traçado das tubulações, locação dos reservatórios e sistema de tratamento de água cinza. Vale ressaltar que o condomínio Alecrim é um nome fantasia.
Na Figura 1 pode ser observado o local escolhido para a instalação do reservatório enterrado de água cinza bruta (1), do sistema de tratamento de águas cinza (2), do reservatório enterrado da água de reuso (3) e o reservatório elevado (4), para a distribuição por gravidade da água cinza tratada nas residências.
Figura 1. Implantação dos reservatórios do sistema de reuso de águas cinza. Fonte: Nunes (2015). A proposta do projeto consiste em reutilizar a água cinza nas descargas e irrigação do jardim, e para isso foi definido, conforme o cálculo de demanda e disponibilidade, que o recolhimento da água cinza dos pontos do banheiro - chuveiro e lavatório - eram suficientes.
3.2 – Cálculo do volume de projeto
Para a definição do volume de projeto foi necessário o cálculo do volume de água consumido pelos moradores, para em seguida, determinar o volume de efluente gerado, a parcela correspondente à água cinza, quantidade de água necessária para ser utilizada nas descargas dos vasos sanitários e a demanda da irrigação.
O volume consumido é função da quantidade de moradores e do consumo médio por habitante. Segundo Brasil (2000), cidades com ocupação maior que 4.000 mil pessoas possui um consumo per capita satisfatório de 150 L/hab.dia.
Von Sperling (2005) relata que em consequência dos usos da água distribuída pela concessionária, o volume de água que é contabilizado pelo hidrômetro não corresponde a mesma porção que adentra a rede de esgoto. Com isso, considera-se que o volume de efluente gerado corresponde a 80% do volume consumido.
Todavia, apenas a água cinza será reutilizada, portanto é necessário conhecer a parte do volume de efluente gerado e a água consumida nas descargas. NSW Health (2002) desenvolveu um estudo no qual, definiu-se as parcelas de esgoto gerado para uma residência, conforme a Tabela 1.
Tabela 1. Percentual do efluente gerado em residências.
Origem Percentual do efluente Classificação do efluente
Bacia Sanitária 32% Negro
Lavatório 5% Cinza
Chuveiro 33% Cinza
Cozinha 7% Gordura
Lavanderia 23% Cinza
Total 100%
Fonte: Adaptado de NSW Health (2002).
O volume de água utilizada na irrigação é estipulando levando-se em consideração a área a irrigar. Conforme Tomaz (2003) cada metro quadrado de área verde necessita de 2 L de água por dia.
3.3 – Projeto de reuso de águas cinza
Foram desenvolvidos dois tipos de projeto: projeto de esgoto de água cinza e projeto hidráulico de água de reuso. O primeiro tem como finalidade recolher a água cinza dos apartamentos, encaminhar a um reservatório de água cinza bruta e em seguida ao sistema de tratamento. O segundo, ilustra a distribuição da água cinza tratada, feita por gravidade, a parti de
um reservatório elevado, que recebe a água, por bombeamento, de um reservatório enterrado de água cinza que sucede o sistema de tratamento.
O recolhimento e a distribuição da água cinza e foram projetados conforme a ABNT (1999): NBR 8160 – Sistemas prediais de esgoto sanitário – Projeto e execução e ABNT (1998): NBR 5626 – Instalação predial de água fria, respectivamente. Os projetos propostos foram contabilizados com o projeto hidráulico e sanitário existente e não há nenhuma conexão entre os sistemas, para evitar tanto a contaminação da água cinza bruta por matéria orgânica e gordura, quanto da água tratada da concessionária pela água cinza de reuso.
3.4 – Aplicabilidade financeira
A aplicabilidade de adoção do sistema de reuso de águas cinza no condomínio Alecrim considerou três fatores: o custo de implantação do sistema, a economia de água conseguida através da reutilização e o tempo de retorno do sistema.
O custo de implantação do sistema foi calculado utilizando o programa Sistema de orçamento de obras de Sergipe (ORSE), com base de dados de agosto/2015, exceto o sistema de tratamento de água cinza, onde realizou-se pesquisa de mercado para obter o sistema mais econômico que se adequa ao projeto.
A determinação do volume de água a ser economizado foi feita através da soma do volume de água das descargas dos vasos sanitários e da irrigação da área verde. Para transformar essa economia volumétrica em financeira, utilizou-se os dados da Companhia de Saneamento de Sergipe – DESO. A DESO (2015), definiu que a tarifa de água é calculada por faixa de consumo, juntamente com a tarifa de esgoto que corresponde a 80% do valor cobrado pela água.
Dividindo-se o custo de implantação do sistema pelo valor mensal da economia na tarifa de água e esgoto, calculou-se o tempo de retorno do sistema. Apesar de não levar em consideração a taxa de juros, inflação do período ou custo de oportunidade, esse valor se aproximou da realidade.
4 – RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 – Determinação do volume de projeto
A quantidade de moradores no condomínio Alecrim foi estimada em 960 pessoas. Segundo dados do Manual Operativo do Programa Proágua, Brasil (2000), o consumo per capita considerado foi de 150 L/hab.dia. Assim, por dia devem ser consumidos 144 m³ de água.
Von Sperling (2005) considera que o volume de efluente gerado corresponde a 80% do volume de água consumido, sendo assim, diariamente, são produzidos 115,2 m³, desses, estimou-se, utilizando o estudo de NSW Health (2002), os volumes dos aparelhos conforme a Tabela 2, abaixo:
Tabela 2. Volume de efluente gerado diariamente por cada aparelho.
Aparelho % do aparelho Volume do efluente (m³) Tipo de efluente
Vaso Sanitário 33 36,864 Negro
Cozinha 7 8,064 Gordura Lavatório 5 5,760 Cinza Chuveiro 33 38,016 Cinza Lavanderia 23 26,496 Cinza Total 100 115,200 Fonte: Nunes (2015).
Como, o condomínio Alecrim possui área verde de 2.600,25 m², utilizando-se o dado de Tomaz (2003) de que cada m² necessita de 2 L/dia de água, observou-se que o volume necessário para irrigação diária dos jardins são 5,2 m³.
O volume de projeto para a demanda da irrigação (5,2 m³) somada à das descargas (36,864 m³), resultou em 42,064 m³. É importante observar, que para o estudo, foi considerado que o uso de água nas descargas corresponde a parcela de efluente gerado pelo vaso sanitário.
O volume total de efluente cinza gerado nas residências foi de 70,272 m³, todavia esse volume corresponde a quase o dobro da demanda necessária (42,064 m³), logo, decidiu-se reutilizar a água cinza somente do chuveiro e lavatório, que juntos corresponde a 43,776 m³.
4.2 – Projeto de esgoto de água cinza
Para a elaboração do projeto de esgoto de água cinza foi necessário a observação da unidade Hunter – UHC – de contribuição de cada aparelho. O dimensionamento das tubulações foi feito somando as UHC de cada trecho e com base nas normas NBR 8160.
O reservatório de água cinza bruta foi projetado enterrado e com volume de 44 m³, suficiente para armazenar o efluente gerado pelos chuveiros e lavatórios antes de ser encaminhado para o sistema de tratamento.
4.3 – Projeto de instalações de água de reuso
Após a passagem pelo sistema de tratamento a água cinza é encaminhada para dois reservatórios em série. O primeiro é enterrado suporta 60% do volume de água de reuso; o segundo
é elevado e tem dimensão suficiente para 40% do volume de água cinza tratada e pressão mínima de 13 m.c.a., pressão necessária para a distribuição da água aos apartamentos por gravidade.
O dimensionamento do projeto de instalações de água de reuso seguiu as recomendações da NBR 5626 (1998), que define os diâmetros das tubulações para as somas dos pesos dos aparelhos do sistema em cada trecho.
4.4 – Orçamento do sistema de reuso de água cinza
O custo de sistema implantação do sistema de reuso foi de R$ 142.932,64 (cento e quarenta e dois mil, novecentos e trinta e dois reais e sessenta e quatro centavos). Este montante foi definido utilizando-se o quantitativo das peças adicionais ao projeto inicial do condomínio Alecrim. O valor dos serviços pode ser observado na Tabela 3.
Tabela 3. Custo de implantação do Sistema de Reuso de Água Cinza.
Item Descrição Valor (R$) Percentual sobre o custo (%)
01 Instalações sanitárias 28.998,94 20,29
02 Instalações hidráulicas 48.712,15 34,08
03 Reservatórios 26.504,09 18,54
04 Sistema de tratamento de água cinza 33.978,00 23,77
05 Conjunto elevatório 1.368,02 0,95
06 Casa de bomba 2.213,64 1,56
07 Casa de tratamento 1.157,80 0,81
TOTAL 142.932,64 100
Fonte: Nunes (2015).
4.5 – Avaliação da economia de água
O volume de água utilizado nas descargas do vaso sanitário e irrigação da área verde diariamente foi 42,064 m³, portanto, em um mês a adoção do sistema de reuso proporciona o racionamento de 1.261,92 m³ de água potável.
Considerando o consumo per capita de 150 L/hab.dia e que cada apartamento terá 4 moradores, o consumo diário de água diário de cada residência é 18 m³. Conforme a planilha tarifária da DESO (2015), o valor cobrado por m³ era de R$ 8,53 (oito reais e cinquenta e três centavos). Com isso, observou-se que o valor economizado em um mês na fatura de água é R$ 10.764,18 (dez mil, setecentos e sessenta e quatro reais e dezoito centavos) e na de esgoto R$ 8.611,34 (oito mil, seiscentos e onze reais e trinta e quatro centavos), somando uma quantia de
R$ 19.375,52 (dezenove mil, trezentos e setenta e cinco reais e cinquenta e dois centavos).
4.6 – Tempo de Retorno
Para o conhecimento do tempo de retorno da proposta de sistema de reuso de águas cinza, dividiu-se o valor necessário para a instalação do sistema (R$ 142.932,64 – cento e quarenta e dois mil, novecentos e trinta e dois reais e sessenta e quanto centavos) pela economia mensal na tarifa de água e esgoto (R$ 19.375,52 – dezenove mil, trezentos e setenta e cinco reais e cinquenta e dois centavos). Desta maneira, foi obtido um quociente igual a 7,38, podendo-se concluir que em oito meses, após a ocupação de todos os apartamentos do condomínio, os moradores terão o retorno financeiro do investimento feito.
5 – CONCLUSÃO
Para a reutilização da água cinza nas descargas e na irrigação da área verde são necessários 42,064 m³/dia de água de reuso. Diariamente há uma produção de 115,2 m³ de efluente no condomínio residencial Alecrim, deste volume, 70,272 m³ são de água cinza, valor superior à demanda, por isso, optou-se pelo recolhimento do efluente do chuveiro e lavatório somente, que juntos produzem um volume de 43,776 m³/dia.
O sistema proposto foi orçado em R$ 142.932,64 (cento e quarenta e dois mil, novecentos e trinta e dois reais e sessenta e quanto centavos) e a economia mensal na tarifa de água e esgoto correspondeu a R$ 19.375,52 (dezenove mil, trezentos e setenta e cinco reais e cinquenta e dois centavos). Com esses valores, concluiu-se que o tempo de retorno do investimento feito para a adoção do sistema de reuso de água cinza seria de oito meses, considerando-se que todos os apartamentos já estejam habitados.
É importante observar, que o projeto proposto surge como uma alternativa de fonte de água alternativa, abrangendo assim o conceito de sustentabilidade, que é constatada devido ao volume de água que deixou de ser consumido através da reutilização do efluente cinza, ao volume de efluente que ao ser reutilizado deixa de ser lançado na rede de esgoto, a economia mensal na tarifa de água e esgoto e da possibilidade de abastecimento de outras regiões, em consequência da diminuição da demanda do condomínio.
Dessa maneira, é correto afirmar que a implantação do projeto de reuso de água cinza no condomínio residencial Alecrim é aplicável e a sua adoção resulta em benefícios ecológicos e financeiros.
BIBLIOGRAFIA
ABNT (1998). NBR 5626. Instalação predial de água fria. ABNT (1999). NBR 8160. Sistemas prediais de esgoto sanitário.
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