REAPROVEITAMENTO DE ÁGUA RESIDENCIAL

Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) – (nome da instituição de ensino), Campinas, 2020. RESUMO A água constitui um recurso essencial para a sobrevivência de praticamente todos os tipos de organismos existentes no planeta, é responsável por estabelecer o equilíbrio ecológico, promover a qualidade e manutenção da vida e, por dar base ao desenvolvimento econômico e social do país. Entretanto, devido ao atual cenário de escassez e degradação dos corpos hídricos, vêm surgindo, ao longo dos anos, a necessidade de se buscar ferramentas que possam auxiliar no tratamento e disposição adequada deste recurso, assim como priorizar favorecer o seu reaproveitamento, especialmente, no setor doméstico. Sendo assim, o presente trabalho tem como objetivo principal apresentar a tecnologia de reuso de águas residuárias, especialmente, águas cinzas, com a finalidade de analisar suas principais contribuições e benefícios, para o meio ambiente, sociedade e usuário, e, especialmente, para redução do elevado consumo deste importante recurso hídrico.

A metodologia utilizada consistiu na revisão bibliográfica de artigos, dissertações, monografias e teses, disponíveis na Biblioteca Brasileira Digital de Teses e Dissertações, e no Google Acadêmico. Thus, the main objective of this work is to present the technology of reuse of wastewater, especially gray water, in order to analyze its main contributions and benefits, for the environment, society and user, and especially to reduce the high consumption of this important water resource. The methodology used consisted of the bibliographic review of articles, dissertations, monographs and theses, available in the Brazilian Digital Library of Theses and Dissertations, and in Google Scholar. The main results showed that wastewater reuse systems constitute an alternative for homes, since they can collect, store and treat effluents generated in the building, for a new use and thus reduce water consumption and waste.

In conclusion, reuse systems represent fundamental instruments for the protection of water resources, reduction of impacts (in water availability and quality), improvement of supply in homes and propose a higher quality of life to populations (health, safety and well-being). Since, it is able to provide water for activities, mainly non-potable and thus reduce dependence on the supply network and conserve drinking water only for uses that require potability (ingestion). CONSUMO DE ÁGUA EM EDIFICAÇÕES RESIDENCIAIS 21 4. Efluentes gerados 22 4. REUSO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS 24 4. Sistema de reuso de águas residuárias em residências e seus componentes 25 5. METODOLOGIA DA PESQUISA 30 6. De acordo com Porto e Porto (2008) a implementação de medidas sanitárias, principalmente, no que tange ao uso e a destinação da água tem se dado de forma lenta e gradual.

Com isso, a qualidade da água nos rios, nos lagos e em demais cursos de água que estão localizados próximos aos centros urbanos acabam se deteriorando. Esse evento gera uma série de problemas negativos para a sociedade, uma vez que, ele pode elevar os custos com o tratamento de água, assim como a escassez desse importante recurso hídrico para a humanidade (PORTO; PORTO, 2008). Neste contexto, é importante que o poder público e a sociedade desenvolvam políticas direcionadas ao desenvolvimento sustentável e, portanto, medidas que possam propor o reaproveitamento da água e incentivar o uso racional deste recurso, principalmente, em residências, que constituem os grandes centros consumidores. Uma vez que, regiões que usam os recursos hídricos de modo eficiente tendem a apresentar melhores condições de vida, o que, consequentemente, resulta em uma melhor saúde para toda a população (CASTRO, 2012).

Aliado ao quadro precário de saneamento no país, há, também, o consumo irracional deste recurso, especialmente, em residências, que consomem cerca de 50 a 600 L/casa/dia (POLETO, 2014). Os valores excessivos de consumo implicam, muitas vezes, em desperdícios e no mal uso, além disso, a demanda pode variar de acordo com as condições climáticas (clima, temperatura e índice de pluviosidade) da região, que estão diretamente relacionadas ao conforto e bem-estar dos indivíduos. Poleto (2014) complementa que as residências são altas consumidoras de água e, por isso, deve-se buscar métodos que possam reaproveitar este recurso e assim, evitar problemas de desabastecimento, como ocorreu em Guarujá, em 2014. Sendo assim, o consumo constante e exagerado de água tende a crescer cada vez mais, em razão do aumento populacional, o que evidencia a grande importância de se buscar ou estudar alternativas capazes de suprir ou auxiliar na demanda deste recurso, assim como estabelecer um consumo racional deste bem nas residências.

Como relatam Bielenki Júnior e Barbassa (2012), diante do aumento nas chances de escassez de água (realidade em muitos locais), assim como da sua degradação, que coloca em risco todo o ecossistema, é importante discutir o reuso das águas, principalmente nos locais que mais a consomem, as residências. GERAL O objetivo geral do presente trabalho consiste em apresentar formas de reaproveitamento de águas residenciais, com a finalidade de analisar suas principais contribuições e benefícios, para o meio ambiente, sociedade e usuário, e, especialmente, para redução do elevado consumo deste importante recurso hídrico. ESPECÍFICOS • Contextualizar a disponibilidade de recursos hídricos no mundo e no Brasil; • Relatar o atual quadro de saneamento existente no país e as contribuições do desenvolvimento sustentável, em prol a construção de uma sociedade equilibrada; • Demonstrar o consumo de água em edificações residenciais e os principais efluentes gerados (águas residuárias); • Apresentar as principais técnicas utilizadas para o reuso de águas residuárias, produzidas nas edificações, ressaltando seus principais benefícios.

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 4. DISPONIBILIDADE DE RECURSOS HÍDRICOS A água constitui, de acordo com Baum (2011), um recurso fundamental para o desenvolvimento da vida e, consequentemente, para o setor econômico do país. A sobrevivência dos processos industriais e empresariais, assim como a manutenção da qualidade de vida e da biodiversidade, dependem diretamente da disponibilidade e qualidade deste recurso (BAUM 2011). De acordo com Caraciolo (2008), além dos 68,9% das águas doces estarem congeladas, 29,9% localizam-se em águas subterrâneas e assim, dispostas a certa profundidade no subsolo, sendo consideradas, também, de difícil acesso. Por fim, os 0,3% das águas doces referem-se aos rios e lagos, encontradas na superfície da terra e fácil acesso, implicando em um menor custo tecnológico e econômico (CARACIOLO, 2008). Esse baixo valor tem impactado diretamente na sociedade, que tem sofrido com a escassez de água.

Estima-se que aproximadamente 40% de toda a população mundial vive com esse problema, sendo que esse número tende a se elevar consideravelmente nos próximos anos. Acredita-se que até 2050, cerca de 4,8 bilhões de pessoas vivenciarão este problema, o que evidência a grande crise a ser enfrentada pelo mundo no futuro (MALDONADO, 2019). Segundo Sousa et al. a problemática dos recursos hídricos configura uma grande preocupação da sociedade, que vêm, a partir dos anos 2000, tentando buscar meios e/ou métodos capazes de estabelecer segurança a preservação e conservação destes, bem como garantir a sua disponibilidade no meio ambiente, para as atuais e futuras gerações. Uma vez que, de acordo com a Organização Mundial da Saúde – OMS, todos os indivíduos, em quaisquer estágios de desenvolvimento e/ou de condições socioeconômicas, têm o direito de ter acesso a um suprimento adequado de água potável e segura, livre de níveis de contaminação química e, também, de agentes nocivos à saúde, que possam afetar o conforto, bem-estar (físico e mental) e segurança de uma pessoa e/ou população (SOTERO, 2010).

Sendo assim, os recursos hídricos constituem um grande desafio às autoridades, uma vez que, a demanda por água excede a quantidade disponível nos reservatórios. Este fato vem impulsionando o desenvolvimento de novos estudos, assim como a implantação de inúmeras técnicas e/ou processos em edificações empresariais, industriais e residenciais, os quais possam estabelecer o manejo sustentável da água, de modo a suprir a demanda, assim como reduzir a pressão sobre a exploração deste bem natural (CANDEIAS, 2014). Desta forma, constitui o conjunto de ações destinadas a manter ou alterar o ambiente, com o objetivo de evitar a ocorrência e a propagação de doenças, de modo a promover conforto e bem-estar (FONSECA, 2008). Já de acordo com Borja (2011), este termo pode ser definido como: O conjunto de ações, entendidas fundamentalmente como de saúde pública, compreendendo o abastecimento de água em quantidade suficiente para assegurar a higiene adequada e o conforto, com qualidade compatível com padrões de potabilidade; coleta, tratamento e disposição adequada de esgotos e dos resíduos sólidos; drenagem urbana de águas pluviais e controle ambiental de roedores, insetos, helmintos e outros vetores e reservatórios de doenças (BORJA, p.

O saneamento básico constitui, portanto, um conjunto de ações sobre o meio ambiente físico, o qual visa manter um controle ambiental para proteger a saúde do homem (TEIXEIRA, 2015). O mesmo autor ainda ressalta que o acesso ao saneamento representa um fator fundamental no desenvolvimento socioeconômico de qualquer nação e na qualidade de vida de uma determinada população (ZAGALLO, 2018). No território brasileiro, o saneamento básico é um direito assegurado pela Constituição e definido pela Lei n° 11. Além disso, é possível observar que a média nacional de domicílios atendidos pela rede, no ano de 2010, era equivalente à 44% e que, 22 (vinte e dois) estados se encontravam abaixo deste valor. As piores proporções e, portanto, os cenários mais deficientes de acesso a sistemas de esgoto sanitário referiam-se aos estados do Amazonas (4,2%), Amapá (3,5%), Pará (1,7%) e Rondônia (1,6%) (SUITA, 2018).

Silva (2014) complementam que, em 2010, de modo geral, 55% dos municípios brasileiros (contando todos os estados), possuíam rede coletora de esgoto e apenas 28% apresentavam práticas de tratamento do esgoto coletado. Já em relação ao tipo de tratamento, apenas 16,28% tratam a nível secundário e 2,66% a nível terciário. Dantas et al. Já o Amapá aparece na menor faixa, abaixo de 40% de atendimento (TOMÉ, 2018). Além disso, o autor Barros (2013) relata uma grande problemática nos municípios brasileiros, ainda que sejam atendidos, do ponto de vista geral, pela rede de distribuição de água, há muitos domicílios, tanto na zona urbana, quanto na zona rural, que não possuem acesso direto a este serviço, por se localizarem em regiões afastadas, geralmente, dos centros. Com base no mesmo autor, o abastecimento de água, com rede geral, se encontra presente em 91,9% dos domicílios da zona urbana e 27,8% das residências da zona rural, o que demonstra um quadro claro e preocupante de saneamento no país.

Uma vez que, nas áreas rurais, com a ausência de rede geral, o abastecimento ocorre, principalmente, por meio de poços ou nascentes (54,8%), carro pipa ou coleta de água pluvial (6,95%) e outras formas (10,45%), que correspondem a rios, açudes e semelhantes. A predominância de outras fontes de abastecimento, sem rede geral, demonstra o grave cenário precário de fornecimento de água, uma vez que, muitas vezes, estas fontes não apresentam controle de qualidade, muito menos, de potabilidade (BARROS, 2013). Figura 3 – Diagrama esquemático para alcançar o desenvolvimento sustentável Fonte: Barbosa (2008) Ao decorrer dos anos, os estudos e as reuniões sobre as questões ambientais foram sendo aprofundadas, o que deu origem ao surgimento de protocolos e agendas, responsáveis por estabelecer acordos entre diferentes países e promover recomendações que equilibrassem as necessidades econômicas com a disponibilidade de recursos naturais no planeta.

Buscando estabelecer o equilíbrio e, a proteção do ambiente físico e de seus recursos (CURI, 2011). A evolução da tecnologia proporcionou ao homem a possibilidade de reavaliar os impactos e os danos provocados sobre o meio ambiente por ações antrópicas, como a criação de satélites para o sensoriamento remoto, que proporcionou a visão territorial do planeta Terra. Tornando possível o reconhecimento de sinais de esgotamento, relacionados as mudanças climáticas, ao desaparecimento ou extinção de espécies e entre outros (BARBOSA, 2008). O desenvolvimento sustentável prevê que a conscientização da humanidade é um fator primordial para seu alcance, principalmente, ao recurso natural considerado como o mais importante, no caso, a água. Já a construção sustentável é o ponto voltado aos aspectos relacionados entre a construção e o meio ambiente como a qualidade do ar, fauna, flora, infraestrutura e projeto urbanístico.

O último ponto que corresponde à vida sustentável, leva em consideração o modo de vida diário, com aspectos que garanta um padrão de vida elevado, onde políticas e ações econômicas possam trabalhar juntas para aumentar o bem-estar conjunto (LEICHT, 2011). De modo que, ao longo dos anos, a construção civil passou a ser influenciada pelo planejamento urbano sustentável, implantando instrumentos e mecanismos capazes de contribuir tanto para a preservação do meio ambiente, quanto para a redução de impactos ambientais e, principalmente, de saúde pública (LEICHT, 2011). CONSUMO DE ÁGUA EM EDIFICAÇÕES RESIDENCIAIS A água constitui um bem consumido para uma série de atividades em ambientes construídos, pelo homem. O consumo doméstico é, usualmente, classificado em duas categorias: uso potável e uso não potável.

O esgoto sanitário doméstico pode ser definido, de acordo com NBR 9648, como o despejo liquido (dejeto), formado por efluentes residenciais, que é fruto da utilização da água, normalmente, para higiene, necessidades fisiológicas humanas e limpeza, em residências. Ou seja, representa as águas que, após a utilização humana, apresentam suas características naturais alteradas (SILVA, 2014). Atualmente, as águas residuárias podem ser, também, classificadas com base em duas categorias, que compreendem: i) águas cinzas (greywater), que constituem aquelas originadas do uso de banheiros, chuveiros, lavatórios e máquinas de lavar roupas; e ii) águas negras (blackwater), que levam em conta a contribuição dos sanitários e da pia da cozinha, sendo resultante da mistura de águas amarelas (urina), águas marrons (fezes) e efluentes de cozinha (SILVA, 2014).

Sendo assim, as águas cinzas possuem, como o nome indica, uma coloração acinzentada, que pode ser mais clara ou escura. Podendo ter, também, uma aparência de água limpa, cristalina, como é o caso de águas resultantes da centrifugação em lavadoras de roupa (BARBOSA, 2013). O lançamento de águas residuárias sem tratamento ou parcialmente tratados no meio ambiente, pode proporcionar graves impactos ambientais, econômicos, sanitários e sociais, desde a degradação de ecossistemas, do solo e de corpos hídricos, até a proliferação de doenças (diarreia infecciosa, cólera, leptospirose, infecções, hepatite, esquistossomose e problemas de pele) que, consequentemente, podem contribuir para a ocorrência de epidemias e aumento de índices de mortalidade (HENRIQUE, 2010). Os principais efeitos da contaminação do esgoto nos corpos hídricos, são resumidos em: aumento da demanda bioquímica de oxigênio (DBO), redução dos níveis de oxigênio dissolvido, maior carga de sedimentos, formação de correntes ácidas, aumento da turbidez e intoxicação de organismos presentes em determinado ecossistema (JARDIM JÚNIOR, 2006).

Além disso, a descarga de águas com alta concentração de matéria orgânica e nutrientes, contribui para o processo de eutrofização, responsável por promover o crescimento excessivo de plantas aquáticas, que tendem a dificultar a passagem da luz e a dissolução do oxigênio (HENRIQUE, 2010). REUSO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS De acordo com Sella (2011) a escassez e a contaminação de recursos hídricos vêm sendo uma grande preocupação na sociedade, sendo abordados constantemente pelas mídias, segmentos sociais e presente em documentos curriculares e legislações. Uma vez que, tais episódios tem demonstrado e revelado a urgência da implantação de ações que possam recuperar, conservar e preservar os recursos hídricos. Neste contexto, o reuso de águas residuárias pode ser definido como o processo de captação, armazenamento e tratamento dos efluentes gerados pela edificação, recolhidos por meio de tubulações e submetidos a técnicas de purificação adequadas, para, posteriormente, serem utilizadas para fins, especialmente, não potáveis (JARDIM JÚNIOR, 2006).

Podendo assim, proporcionar melhora na segurança hídrica, abastecendo áreas frágeis e semiáridas, bem como fortalecer o conceito de uso racional (BASSANESI, 2014). Em alguns casos, se o sistema bem dimensionado e com matérias/equipamentos ideais, é possível tornar a água residuária, potável (CARVALHO; BARCELLOS; HENZ, 2014). Sistema de reuso de águas residuárias em residências e seus componentes O sistema de reuso de águas residuárias nas edificações estão, em grande parte, direcionados as águas cinzas, uma vez que, são efluentes que tendem a apresentar uma carga poluidora e um índice de matéria orgânica/patógenos menor, em comparação às águas negras, o que propõe uma maior facilidade de tratamento e, consequentemente, segurança de reaproveitamento. Além disso, as águas cinzas representam os efluentes mais gerados em residências e por esta questão, são quase que, predominantemente, algo de iniciativas de reuso (SELLA, 2011).

De modo geral, os processos de tratamento podem ser definidos em três classes: físicos, químicos e biológicos (JARDIM JÚNIOR, 2006). Os processos físicos constituem métodos de tratamento em que se predominam princípios físicos, capazes de remover os sólidos em suspensão (sedimentáveis e/ou flutuantes) por meio de separações físicas como o gradeamento, sedimentação, filtração, floculação, flotação, entre outros. Enquanto que os processos químicos correspondem as práticas que envolvem a remoção de poluentes a partir de reações químicas ou da adição de produtos químicos, sendo resumidos em: adsorção, desinfecção, coagulação, oxidação e neutralização de pH. Já os processos biológicos representam métodos que utilizam a atividade biológica como mecanismo de remoção de contaminantes, como os processos aeróbios (que ocorrem na presença de oxigênio), anaeróbios (ausência de oxigênio), que utilizam, especialmente, bactérias, responsáveis pela decomposição e estabilização da matéria orgânica (JARDIM JÚNIOR, 2006).

Os métodos biológicos aeróbios mais comuns constituem os lodos ativados e filtros aeróbios. Entretanto, para águas negras, não é recomendável o uso para consumo, uma vez que, o processo tende a ser mais difícil, extenso e não seguro, sendo necessários mais processos (CARVALHO; BARCELLOS; HENZ, 2014). Após estas etapas, devem ser realizadas, obrigatoriamente, análises físico-química e microbiológicas, com a finalidade de avaliar a qualidade da água tratada, de modo a coletar dados referente a: cor, turbidez, cloro residual, fluor, pH, odores, gosto, coliformes totais e coliformes fecais. Os quais devem estar de acordo e em respeito a Portaria N° 2. do Ministério de Saúde (CARVALHO; BARCELLOS; HENZ, 2014). Já para fins não potáveis, dependendo das características da água e, consequentemente, de sua origem, esta pode ser submetida a diferentes processos físicos (gradeamento, peneiramento, sedimentação, floculação, decantação, filtração, osmose reversa e resfriamento), químicos (coagulação, alteração de pH, equalização, oxidação, adsorção, troca iônica, eletrodiálise e desinfecção) e biológicos (lodos, lagoas de estabilização e/ou aeradas, filtros biológicos, biodiscos e reatores anaeróbios) (HENRIQUE, 2010).

O qual deve vir a ser dimensionado de acordo com as características especificas da edificação, levando em consideração a finalidade a que a água tratada será destinada, da qualidade que será exigida para a atividade escolhida, do espaço disponível para a instalação dos equipamentos, assim como do orçamento e às exigências locais (normas e legislações regionais) (RODRIGUES, 2015). Estes requisitos que serão responsáveis por proporcionar segurança ao abastecimento e a manutenção da água de reuso (HAFNER, 2007). Sendo assim, o reuso de águas residuárias, contribui diretamente para o uso racional da água e para a redução dos impactos provocados pelo crescente despejo de efluentes domésticos, que nem sempre são atendidos por um serviço de abastecimento adequado, favorecendo assim, a diminuição de danos ambientais, econômicos e sociais, como ressalta Henrique (2010).

Acredita-se que com a implantação de sistemas de reuso de águas cinzas em diferentes edificações, pode-se reduzir de forma significativa a demanda de água para irrigação. Visto que, de acordo com Carvalho, Barcellos e Henz (2014), aproximadamente 40% da água utilizada em áreas urbanas são, geralmente, destinadas a prática de irrigação. O qual vem sendo constantemente negligenciado, seja por falta de serviços adequados de saneamento (abastecimento e esgotamento sanitário) como por frequentes episódios de desperdícios e contaminações, que tendem a afetar a disponibilidade e a qualidade deste recurso, indispensável para a sobrevivência das populações. É possível concluir, portanto, que a implantação de sistemas que possam preservar, bem como reaproveitar este bem (a água), aumentando sua vida útil (utilidade para determinado fim), se torna fundamental, perante a inúmeras crises hídricas e ao esgotamento de recursos.

Neste contexto, o sistema de reuso de águas residuárias é capaz de ganhar destaque, uma vez que, as residências constituem um dos empreendimentos que mais consomem água, especialmente, para atividades que não exigem potabilidade (limpeza, lavagem e higiene). Os sistemas de reuso são capazes de reaproveitar, especialmente, as águas cinzas, por meio de um conjunto de tubulações e equipamentos, que visam coletar e armazenar a água residuária, para posterior tratamento e, portanto, utilização em fins não potáveis. O sistema é capaz, também, de alcançar a potabilidade, porém, esta prática não costuma ser muito recomendada, tendo em vista a quantidade de substâncias prejudiciais, que mesmo em quantidades baixas, ao serem ingeridas, podem provocar efeitos. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ARAÚJO, S.

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