CAPTAÇÃO E REUSO DE ÁGUA DA CHUVA PARA FINS NÃO POTÁVEIS RESIDÊNCIA UNIFAMILIAR
Tipo de documento:TCC
Área de estudo:Engenharias
Contexto Histórico 10 2. Composição 14 2. Área de captação 16 2. Calhas e Condutores 16 2. Grades e Filtros 17 2. Em virtude deste panorama, surge a necessidade da busca por sistemas e/ou práticas que possam favorecer a racionalização e a preservação deste recurso, de modo assim, a aprimorar o seu uso. Neste contexto, uma tecnologia que tem se mostrado interessante, do ponto de vista econômico, ambiental e social, compreende a captação e aproveitamento de águas pluviais, considerada uma das soluções mais simples e baratas para este fim (LAGE, 2010). Os sistemas de captação de águas pluviais podem promover a conservação da água, a redução da dependência por fontes de abastecimento e do escoamento superficial, minimizando problemas associados a enchentes e buscando conferir sustentabilidade aos centros urbanos, e uma melhor relação entre as áreas construídas e o ambiente (ANNECCHINI, 2005).
Uma vez que, atuam na coleta de um bem que, geralmente, é descartado no ambiente e vias, para fins não potáveis (LAGE, 2010). Levando em consideração o cenário preocupante que caracteriza as áreas urbanas, torna-se necessário o desenvolvimento de pesquisas e estudos de instrumentos que possam promover o melhor planejamento destas áreas, que visem a esfera ambiental (utilização racional de recursos naturais e energéticos), econômica e social (aumento da qualidade de vida), com o objetivo assim, de fornecer informação, instrução e/ou demonstrar a sua aplicabilidade. Em regiões que o regime pluviométrico local é favorável, esta água pode ser utilizada como um recurso hídrico alternativo, ou seja, complementar ao abastecimento (LISBOA, 2011). Já em áreas descentralizadas ou isoladas, o aproveitamento da água pluvial representa uma grande alternativa para o abastecimento de residências, uma vez que, este recurso passa a ser captado junto ao local onde será consumido, o que tende a reduzir o custo, as dificuldades do transporte e, consequentemente, a necessidade da instalação de estruturas e instalações da rede distribuidora e assim, destinadas a encaminhar a água até o consumidor (ANDRADE; MARINOSKI; BECKER, 2009).
SISTEMA DE REÚSO DE ÁGUAS PLUVIAIS Neste contexto, o reuso de águas pluviais pode ser definido como o processo de captação e armazenamento da água proveniente da chuva, recolhida em determinadas superfícies (telhados, superfícies de terraços, estacionamento e entre outros) e posteriormente, utilizada para fins domésticos ou industriais (MAGALHÃES, 2013). Podendo assim, proporcionar melhora na segurança hídrica, abastecendo áreas frágeis e semiáridas, bem como fortalecendo o conceito de uso racional (BASSANESI, 2014). Em alguns casos, se o sistema bem é dimensionado e com materiais/equipamentos ideais, é possível tornar a água pluvial potável (LISBOA, 2011). Visto que, de acordo com May (2009), aproximadamente 40% da água utilizada em áreas urbanas são, geralmente, destinadas a prática de irrigação, sendo considerada, portanto, a atividade que mais consome este recurso.
A sua utilização torna-se mais atraente em locais como: áreas de precipitação elevada, áreas com escassez de abastecimento, áreas com alto custo de extração de água subterrânea. Entretanto, em locais como o semiárido brasileiro, constitui uma prática mais utilizada para fins potáveis, ou seja, para suprir, principalmente, a demanda por água potável, que, muitas vezes, se encontra escassa (MAY, 2009). Contexto Histórico O aproveitamento de águas pluviais pode ser considerado uma técnica antiga, uma vez que, estudos registram o uso de sistemas de captação para o consumo humano desde os primórdios da civilização, em diferentes regiões do mundo (FARIAS, 2012). Esta prática apesar de não ser uma novidade tecnológica, deixou de ser utilizada em larga escala, devido à grande disponibilidade de água no planeta, que aliada ao emprego de tecnologias, facilitou o seu uso e consumo (BRESOLIN, 2010).
FEDOZZI, 2013). Um outro exemplo importante sobre esta técnica, é utilização do uso da água pluvial por vários povos como, os Incas, os Maias e os Astecas (ANNECCHINI, 2005). Os Incas faziam uso de reservatórios de água e sistemas de banho, em que a água era conduzida por meio de condutos perfurados em rocha (DORNELLES, 2012). Nesta época, ao sul da cidade de Oxkutzcab, localizada no México, a agricultura era baseada na coleta de águas pluviais, armazenadas em cisternas com capacidade de 20. a 45. No Irã, as cisternas já eram utilizadas há mais de 3. anos, sendo construídas com massa de cal e tijolos, como demonstra a Figura 2. Eram nomeadas como Abanbars e consistiam em elementos do sistema tradicional e comunitário de captação de água pluvial (LISBOA, 2011). Fonte: LISBOA (2011, p.
O desenvolvimento da vida é diretamente influenciado pela demanda e disponibilidade hídrica, com o abandono das práticas de caça e coleta, surgiu a agricultura e o convívio em comunidades, que estabeleceu novas necessidades, relacionadas ao preparo de alimentos, limpeza, irrigação e evacuação de dejetos. Entretanto, com o passar dos anos, o aproveitamento de águas pluviais foi perdendo força, com a inserção de tecnologias mais modernas de abastecimento, seja a criação de grandes barragens, como o desenvolvimento de técnicas subterrâneas e irrigação encanada (ANNECCHINI, 2005). Sendo assim, nos tempos modernos, as tecnologias de captação de água, começaram a ser menos utilizadas (LISBOA, 2011). Uma vez que, só era utilizado em propriedades rurais, comunidades isoladas ou em regiões semiáridas com pouca disponibilidade hídrica (DORNELLES, 2012).
A utilização da água pluvial voltou a ser realidade, visto que, devido ao esgotamento de recursos naturais e a crise hídrica, passou-se a buscar métodos que pudessem auxiliar na conservação e preservação de elementos fundamentais a vida, como a água. Por esta questão, o aproveitamento de águas pluviais vem, aos poucos, se tornando parte da gestão moderna de grandes cidades em países desenvolvidos (ANNECCHINI, 2005). A filtração constitui a etapa que compreende os dispositivos que atuam na remoção de detritos e poeiras, quando a água está sendo encaminhada para os reservatórios (OLIVEIRA, 2008). Já o armazenamento representa a fase em que os reservatórios ou tanques recebem esta água e atuam conservando-a, podendo ser nomeados, também, como cisternas. Enquanto que o tratamento constitui a técnica empregada a água coletada, seja para o uso potável ou não potável, que exigem métodos diferentes, de acordo com a finalidade que ser proporcionar.
Por fim, a distribuição pode ser definida como a fase em que o sistema estabelece transporte da água pluvial para o seu uso final, seja por meio de bombeamento ou gravidade (OLIVEIRA, 2008). Sendo assim, os principais componentes, normalmente, encontrados em sistemas de aproveitamento de águas pluviais são em resumo: a área de captação, as calhas e condutores, grades e filtros, reservatórios de armazenamento e dispositivos de proteção sanitária (LISBOA, 2011). Estes elementos podem ser de PVC, alumínio, chapas galvanizadas, geomembranas e entre outros materiais, devem ser projetados de acordo com a NBR 10844:1989 – Instalações Prediais de Águas Pluviais, responsável por estabelecer as exigências necessárias aos projetos de aproveitamento de águas pluviais (CALDEIRA, 2016). As calhas compostas por alumínio ou aço galvanizado são mais utilizadas e recomendadas, devido apresentar características voltadas a resistência, sendo considerada as mais eficientes contra fenômenos de corrosão, em comparação aos outros materiais (PVC e geomembranas) (OLIVEIRA, 2008).
Grades e Filtros Com o objetivo de evitar a entrada de folhas, gravetos ou outros materiais grosseiros no interior dos reservatórios de armazenamento, é necessário a instalação de grades ou filtros, nas calhas (no caso de telhados) ou nas rampas (no caso de superfícies de captação no solo) (ANNECCHINI, 2005), uma vez que, podem provocar entupimentos ou reduzir a qualidade da água coletada, devido a processos de decomposição ou da presença de resíduos na superfície do telhado/solo (LISBOA, 2011). Os filtros mais comuns utilizados nestes sistemas são aqueles com meio filtrante inerte e com granulometria varável que, apresentam, em muitos casos, peneiras auto-limpantes (ANDRADE; MARINOSKI; BECKER, 2009). Entretanto, o proprietário deve optar pelo dispositivo de filtração mais adequado ao seu caso, entre os materiais utilizados estão: a tela de arame, nylon, PVC e aço galvanizado (LISBOA, 2011).
A entrada de água passa a ser interrompida apenas através do fechamento automático de uma bóia, que permite que a água passe a escoar para o reservatório de armazenamento. Sendo assim, ao término da chuva, a água que ficou retida no reservatório, definida como a “água inicial, é descartada por meio de um pequeno orifício ou abertura de registro (ANDRADE; MARINOSKI; BECKER, 2009). Fonte: Aquastock (2019) O desvio das águas dos primeiros escoamentos proporciona o aumento na qualidade da água coletada e armazenada. No Brasil, utiliza-se, normalmente, uma regra prática, onde é descartado em torno de 1,01m² ou 1mm de chuva por metro quadrado (TOMAZ, 2003). Reservatórios de armazenamento Os reservatórios constituem os elementos responsáveis por armazenar e proteger a quantidade de água pluvial coletada, por esta questão, representam o componente mais oneroso do sistema.
Com a finalidade de remover a lama que se acumula no fundo (MAY, 2004). USO DA ÁGUA PLUVIAL PARA FINS NÃO POTÁVEIS A água pluvial quando não é submetida a algum tratamento e também não apresenta potabilidade, pode ser utilizada para diversos propósitos, como a geração de energia, a refrigeração de equipamentos, lavagem de veículos, irrigação de jardins (ao redor de edifícios, residências ou indústrias), limpeza de calçadas e pisos, entre outros (MAGALHÃES, 2013). Sendo assim, pode vir a ser utilizada para fins residenciais, industriais e/ou agrícolas. Nas residências, a água coletada pode vir a ser empregada em funções direcionadas a descargas de vasos sanitários, sistemas de controle e combate de incêndio, lavagem de automóveis e pisos, assim como para a irrigação de jardins.
Enquanto no meio industrial, pode ser aplicada no resfriamento, climatização interna, lavanderia industrial, lavagem de maquinários, abastecimento de caldeiras, lava jatos de veículos, água de processamento e limpeza industrial (BASSANESI, 2014). Constituindo assim, um dos grandes benefícios deste processo, uma vez que, a racionalização de água potável e, a preservação e conservação de recursos hídricos são fundamentais a um cenário de escassez, que poderá atingir as próximas décadas. Vantagens e desvantagens As vantagens que o sistema de aproveitamento da água da chuva proporciona são bastante divulgadas e citadas em pesquisas, manuais e decretos do assunto, onde os mais notáveis estão relacionados ao meio ambiente e aos benefícios econômicos de sua implantação (DORNELLES, 2012). O ciclo hidrológico, que constitui um fator de extrema importância para a sobrevivência e manutenção da vida no planeta, vem sendo prejudicado pelo crescimento urbano desordenado, responsável por ocasionar aumento do escoamento superficial de águas pluviais.
Este aumento, provoca o aparecimento de inúmeras inundações, enchentes e sobrecargas sobre o sistema de drenagem, contribuindo para o risco de acidentes e para o mal-estar dos indivíduos (TOMAZ, 2003). Os sistemas de captação e águas pluviais representam uma grande solução sustentável, visto que são responsáveis por atuar na recuperação das linhas de drenagem do ambiente, uma vez que, coletam a água que seria descarregada em excesso, sobre o sistema de drenagem ou sobre os solos que, muitas vezes, se encontram em processo erosivo, notável nos grandes centros urbanos (CALDEIRA, 2016). Ao reduzir os volumes captados dos mananciais superficiais, também, ocorre a maior disponibilidade deste recurso, o que propicia maior capacidade de manutenção da biota e diluição de contaminantes (DORNELLES, 2012).
As tecnologias necessárias para a captação e armazenamento são de simples instalação e utilização, encontrados facilmente disponíveis no mercado (OLIVEIRA, 2008). Já as desvantagens, relacionadas a implantação do sistema de captação de águas pluviais em residências, estão associadas ao custo de aquisição (geralmente, alto) e a baixa coleta (volume) de água em estações de seca. Além disso, sua eficiência está diretamente relacionada com a aplicação de atividades de manutenção, de modo que, a ausência de práticas de limpeza e/ou manutenção adequada, tende a favorecer a ocorrência de problemas no sistema, geralmente, sanitários (contaminação e acúmulo de água, que tendem a favorecer a proliferação de vetores e/ou comprometimento parcial ou ainda, total, do aproveitamento do recurso), assim como contribuir para o desperdício desta (LISBOA, 2011).
LEGISLAÇÕES E NORMAS BRASILEIRAS No Brasil, os requisitos para o aproveitamento de águas pluviais de coberturas em áreas urbanas, para fins não potáveis, são fornecidos pela NBR 15527:2007, primeira diretriz brasileira específica, que dispõe das condições gerais, da concepção do sistema e de seus elementos, da manutenção e métodos de cálculo para o dimensionamento de reservatórios (ABNT, 2007). Mas, em algumas localidades foram criadas leis municipais, responsáveis por exigir ou incentivar de algum modo a captação de águas pluviais, com o objetivo, principalmente, de atenuar enchentes (HAGEMANN, 2009). No município de São Paulo, a Lei 13. de 05 de janeiro de 2002, tornou obrigatória a construção de reservatórios para o armazenamento de águas pluviais, coletadas por coberturas e pavimentos, em lotes edificados ou não, com uma área impermeabilizada superior a 500m² (HAGEMANN, 2009).
Esta lei ainda determina que a quantidade coletada pode ser encaminhada a um reservatório de retenção para posterior infiltração no solo, ou ser lançada na rede pública de drenagem após uma hora de chuva, ou ser conduzida a outro reservatório, para que seja utilizada para fins não potáveis (ANNECCHINI, 2005). Além disso, fornece uma equação para o cálculo do volume do reservatório, assim como estabelece a área permeável mínima a ser mantida em cada lote (HAGEMANN, 2009). As condições meteorológicas expressam a intensidade, a duração e o tipo de chuva, bem como o regime de ventos (HAGEMANN, 2009). A qualidade da água ainda pode ser representada por meio de diversos parâmetros, que reúnem suas principais características físicas, químicas e biológicas, que são, normalmente, expressas com valores de referências das substâncias (WHO, 2011).
Antes de atingir a área de captação, a qualidade da água proveniente da chuva é influenciada, primeiramente, pela presença de poluentes atmosféricos. O pH da água pluvial é regulado pela presença de gases CO2 (gás carbônico), SO2 (dióxido de enxofre), HNO3 (ácido nítrico) e NH3 (amônia) encontrados presentes na atmosfera (ANDRADE; MARINOSKI; BECKER, 2009). Após escorrer pela superfície de captação, a água pluvial está sujeita a perder sua qualidade inicial, visto que, muitas vezes, as coberturas podem apresentar acúmulo de sujeira como poeira de diversas origens, fezes de animais e matéria orgânica, originária de folhas e detritos de árvores (ANDRADE; MARINOSKI; BECKER, 2009). Entre os usos não potáveis, destaca-se as descargas de vasos sanitários, irrigação de jardins e plantas ornamentais, lavagem de veículos, limpeza de pisos e pavimentos, espelhos d’água e usos industriais (ABNT, 2007).
Quanto a qualidade das águas pluviais para utilização em usos mais restritivos, o ato normativo estabelece a obrigatoriedade das seguintes propriedades, demonstradas na Tabela 1 (HAGEMANN, 2009). Tabela 1– Padrões de qualidade da água estabelecidos pela NBR 15527/07 PARÂMETRO ANÁLISE VALOR Coliformes Totais (NMP/100mL) Semestral Ausência em 100 mL Coliformes Termotolerantes (NMP/100mL) Semestral Ausência em 100 mL Cloro Residual Livre (mg/L) Mensal 0,5 a 3,0 Turbidez (UNT) Mensal 2,0 5,00 (usos menos restritivos) Cor Aparente (uH) Mensal 15 pH Mensal 6,0 a 8,0 Fonte: HAGEMANN (2009, p. Há também outras normas que regulamentam procedimentos e responsabilidades relativos ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade, um destes instrumentos é a Portaria n° 2914/2011 do Ministério da Saúde. Considerando o uso potável para a água pluvial, pode-se considerar os parâmetros de qualidade estabelecidos por esta, como demonstra a Tabela 2 (BASSANESI, 2014).
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