Sistema Simplificado de Captação e Reuso de Água de Chuva com Filtro de Pré-tratamento Autolimpante

Sistema Simplificado de Captação e Reuso de Água de

Chuva com Filtro de Pré-tratamento Autolimpante

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Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Cientifica

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Coordenador do Curso de Engenharia Civil UTFPR Campus Toledo Campus Toledo

Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR Rua cristo Rei, 19 CEP 85902-490- Toledo-Pr pedrohss9@hotmail.com, poleto@utfpr.edu.br

Resumo – Tendo em vista a importância da água nos dias atuais e para o futuro é necessário conserva-la da melhor maneira possível. Com o intuito de amenizar o desperdício das águas provenientes da chuva foi desenvolvido um sistema de captação com filtro autolimpante desta água que escoaria para bueiros, reduzindo também a possibilidade de uma enchente.

Palavras-chave: reuso;água;chuva;sistema;autolimpante.

Abstract - Given the importance of water today and for the future it is necessary to preserve it in the best way possible. In order to minimize the wastage of water from the rain was developed a capture system with self-cleaning filter this water that drains to storm drains and also reduces the possibility of a flood.

Keywords: reuse;water;rain;system;self-cleaning.

INTRODUÇÃO

A água é um bem insubstituível na vida do planeta e imprescindível para a sobrevivência de todos os seres vivos. Se não usada de forma consciente e inteligente, com o passar do tempo se tornará cada vez mais escassa. Isso torna de extrema importância o melhor aproveitamento dos recursos hídricos disponíveis.

Já é visível que a água é um fator limitante para o crescimento tanto das áreas urbanas como para as áreas rurais. Segundo Hespanhol (2002), não apenas as regiões de clima árido ou semi-árido sofrem de escassez de água, mas também regiões onde os recursos hídricos são abundantes, porém a demanda é demasiadamente grande tornando o uso da água restritivo, comprometendo o desenvolvimento econômico e a qualidade de vida.

A solução para que a oferta de água seja compatível com a demanda, ou o mais próximo possível, é o reuso de água. Cada vez mais é necessário desenvolver novos sistemas para a reutilização de água, pois com o aumento da população, poluição dos mananciais e o desperdício desenfreado de água acabarão gerando cada vez mais problemas sócio,

econômico e ambiental. E com o aumento da procura por água e a redução da sua quantidade tende a tornar seu custo cada vez mais elevado.

Uma fonte de água ainda pouco explorada e com muito potencial, são as águas obtidas através das chuvas. Lembrando que Segundo GOLDENFUM (2006), a água da chuva é uma das mais puras fontes de água e que esta água não traz custo algum para sua utilização, assim esse recurso natural torna-se muito proveitoso para quem utiliza-o. Conforme TUCCI et al. (2003), devido ao crescimento desordenado das cidades e habitação inadequada em leitos de rios, as enchentes urbanas estão se tornando cada vez mais frequente no Brasil. Estas trazem consigo grandes gastos públicos para reconstruções, estes valores podem passar de US$ 1 bilhão

Como apresentado por FENDRICH (2002), é válido ressaltar que toda água pluvial captada reduzirá as águas que por ventura possam causar enchentes. Sendo, assim, esta aplicação é de grande importância para o controle do balanço hídrico.

Quando há ocorrência de precipitações e não existe um sistema de captação desta água, a mesma tem como destino as galerias pluviais. Até esta água chegar às galerias ela percorre um trajeto onde entra em contato com inúmeros tipos diferentes de resíduos, tornando-a suja e imprópria para consumo. Entretanto, esta água tem potencial para ser utilizada em muitas situações do cotidiano. De acordo com Pereira (2008), pela legislação brasileira toda água proveniente de chuvas é tratada como esgoto fazendo com que esta água tenha a necessidade de ser tratada antes de sua utilização, sem nem ao menos ter sido

utilizada.

O desenvolvimento de novos sistemas para reuso de água de chuva está cada vez mais se fazendo necessário para que em um futuro próximo o mundo não sofra as consequências pela escassez de seu principal recurso para a vida, a água.

METODOLOGIA

Ao longo dos estudos, desenvolveu-se um protótipo de um sistema de captação e reuso da água de chuva. Em uma das partes do projeto, que é apresentada no presente artigo,

desenvolveu um sistema de pré-tratamento da água captada.

O sistema foi desenvolvido com tela de abertura quadrada com área de 9 mm² e cano de PVC com diâmetro de 150 mm, como apresentado na Figura 1. Ajustou-se a tela para que a angulação da mesma fosse de 45º, facilitando a saída dos resíduos. Esse ajuste foi feito com a sobreposição de 2 canos de 150mm. Após o sistema ainda há uma continuação do cano para que previna a ocorrência de um turbilhão no reservatório, causando uma redução na

capacidade de armazenamento.

Figura 1 – Protótipo do sistema simplificado de captação de água de chuva.

As análises realizadas têm como objetivo determinar a eficiência do pré-tratamento da água. O pré-tratamento da água foi realizado através de peneiramento com o intuito de

telhados e calhas (folhas, pequenos resíduos sólidos, etc.). Esse sistema também foi desenvolvido de modo que evite a proliferação de insetos no reservatório.

Durante os testes, foram introduzidas amostras que consistiam em três modelos diferentes de folhas. Estas amostras foram colocadas em uma estufa na temperatura de 60ºC, para que ocorresse a liberação total da água contida nestas. Após estar totalmente seca, esta amostra foi dividida em alíquotas, buscando simular casos onde o telhado estaria com poucas ou muitas folhas e resíduos contidos no seu conjunto (calha+telhado). Estas alíquotas foram constituídas de 10g, chegando até 40g (variando de 5 em 5g).

Depois de separadas as amostras, foram realizadas simulações, as quais utilizaram 8 litros de água para cada alíquota. Em toda alíquota testada foi medido a quantidade de folhas e resíduos remanescente no filtro e o volume necessário de água para que se ocorre a

autolimpeza do filtro. Depois de realizados os testes, as alíquotas retornaram à estufa para secagem e, assim, verificou-se qual foi a eficiência do filtro.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Através da realização dos experimentos acima descritos, obteu-se uma exclusão média de 91% das folhas dentre as três espécies testadas. As espécies e tamanhos podem ser vistos na Figura 2.

Figura 2. Espécies de folhas testadas. (a) Folha 1 com 13cm. (b) Folha 2 com 7,5cm. (c) Folha 3 com 5cm.

Para as folhas 1 e 2 não foram encontrada uma correlação entre a quantidade de água utilizada para a limpeza do filtro com a quantidade de folhas expelida. Porém, foi possível verificar que a quantidade expelida tem uma grande correlação com a quantidade de entrada, de acordo com a Figura 3.

A folha 1 obteve a menor média de folhas expelidas dentre as testadas, 85,53% e a média de água captada durante os testes foi de 83,5% para esta folha. O restante desta água foi utilizado para a auto-limpeza do filtro.

Já a folha 2 foi a que teve maior média de folhas expelidas, 97,34%. Em relação à folha 1 não houve uma grande variação da média de água captada, que foi de 85,97%.

A folha 3 apresentou uma média de folhas expelidas de 90,93%, e a média da água captada de 76,22%, sendo esta folha com o menor aproveitamento da água. Os testes feitos mostraram uma relação entre a porcentagem de folhas expelidas com a quantidade de folhas na entrada do sistema como pode ser visto na Figura 4.

Figura 4. (a) Porcentagem expelida em relação à entrada. (b) Quantidade expelida em relação à entrada

CONCLUSÕES

De acordo com os experimentos realizados foram obtidos resultados satisfatórios quanto ao funcionamento do sistema de auto-limpeza do filtro de pré-tratamento, chegando a quase 100% de eficiência em alguns casos. Houve também um bom aproveitamento da água utilizada se tratando de um sistema de auto-limpeza,

Durante os testes foi observado que apesar do sistema ter apresentado bons resultados, em alguns casos isolados ocorreu um acumulo maior de folhas no sistema. Houve casos que este acumulo se fez bem próximo da saída do sistema, não interferindo na capatção de água. Em contra partida teve um caso isolado em que este acumulo gerou um menor aproveitamento da água.

AGRADECIMENTOS

Os Autores gostariam de agradecer ao CNPq. REFERÊNCIAS

[1] HESPANHOL, Ivanildo. Potencial de reuso de água no Brasil: agricultura, indústria, municípios, recarga de aqüíferos. Revista Brasileira de Recursos Hídricos Volume 7 n.4 out/dez 2002 . p 75-95.

[2] TUCCI, Carlos E. M.; HESPANHOL, Ivanildo; NETTO, Oscar M. C. Cenários da gestão da água no Brasil: uma contribuição para a “Visão Mundial de Água”. Bahia Análise & Dados Salvador, Volume 13, n. Especial, p 357-370, 2003.

[3] FENDRICH, Roberto. Aplicabilidade do armazenamento utilização e infiltração das águas pluviais na drenagem urbana. 2002. 17 f. Tese (Doutorado em Geologia) – Programa de Pós-Graduação em Geologia, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2003.

[4] GOLDENFUM, J.A. Reaproveitamento de águas pluviais. 2006. In: II SIMPÓSIO NACIONAL SOBRE O USO DA ÁGUA NA AGRICULTURA, Passo Fundo.

[5] PEREIRA, Leandro R. Viabilidade Economico/Ambiental da implantação de um sistema de captação e aproveitamento de água pluvial em edificação de 100m2 de cobertura. Monografia (Trabalho de Conclusão de Curso) – Pontifícia Universidade Católica de Goiás, 2008.