Captação e aproveitamento da água de chuva no setor urbano: realidade e perspectivas

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1 8o Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva - Campina Grande (PB) 1 Captação e aproveitamento da água de chuva no setor urbano: realidade e perspectivas Ricardo Franci Gonçalves Prof. Associado IV D.Ing. Depto. Enga Ambiental Centro Tecnológico Universidade Federal do Espírito Santo

2 8 o Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva - Campina Grande (PB) Introdução 2

3 8 o Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva - Campina Grande (PB) Sistemas convencionais Escassez ou extinção local do recurso captação; Qualidade da água lançamento de esgoto sanitário e de água de drenagem pluvial; Recursos naturais produção de energia e insumos como produtos químicos; Emissões atmosféricas; Desperdício de nutrientes produção de alimentos 3

4 Adaptado de OTTERPOHL ET AL, 1997 Fluxo Linear de massa em um sistemas sanitário

5 8 o Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva - Campina Grande (PB) Reengenharia do ciclo urbano da água Ação Preliminar Intermediária Reconfiguração Prazo Imediato Médio prazo Longo prazo Objet. Aumento da Gerenciamento Saneamento eficiência do uso da integrado: água ecológico: água nos sistemas de potável, esgoto Conservação de abastecimento atuais sanitário e águas água e reciclagem e ampliação dos pluviais. Fontes não de nutrientes sistemas de potáveis (reuso e esgotamento sanitário água pluvial) nos (racionalização do uso de níveis micro e meso água) (conservação de água) 5

6 8 o Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva - Campina Grande (PB) Ações imediatas Nível Meso 6

7 8 o Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva - Campina Grande (PB) 7

8 8 o Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva - Campina Grande (PB) Ações imediatas Nível micro Sistemas prediais aumento da eficiência no uso. Melhoria das instalações implicadas no consumo. Fabricantes de peças e dispositivos economizadores, normatização e programas de qualidade industrial. Medidas passivas de gestão da demanda (educação e uso de tarifas para inibição do consumo). 8

9 Oportunidade 1 O consumo de água residencial > 80% consumo total de água. R.M.São Paulo consumo de água residencial > 84,4% do consumo total urbano (incluindo também o consumo em pequenas indústrias) (Oliveira, 1999). Vitória ~ 85% desse total (dados da CESAN de 2002 e 2003) (RODRIGUES, 2005).

10 Oportunidade 2 O déficit habitacional Para eliminar o déficit e a sub-habitação até 2020: 27,7 milhões de novas habitações (Fonte: FGV) Famílias com renda de até 10 Salários Mínimos ~ 75% destas habitações (Fonte: FGV) Esforço: R$ 80 bilhões/ano 3,8% do PIB Brasileiro (Fonte: Schwark, 2008)

11 Oportunidade 3 - Edifícios verdes Reduz consumo de recursos naturais Aumenta saúde e comodidade Diminui a pressão sobre a infra-estrutura local Melhora da qualidade de vida Reduz gasto operacional Valoriza o imóvel Vantagens publicitárias

12 8 o Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva - Campina Grande (PB) Nível micro hoje... 12

13 8 o Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva - Campina Grande (PB) Nível micro amanhã... 13

14 Segregação fezes -urina 1 pessoa: 1,5 L urina/dia 24 a 60 L água /dia (descarga)

15 8 o Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva - Campina Grande (PB) Usos da água de chuva 15

16 8 o Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva - Campina Grande (PB) Tratamento necessário Será??? 16

17 8 o Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva - Campina Grande (PB) 17

18 60 50 Descarte da 1 a chuva e impacto da reservação SST (mg/l) R. Superf. (0,5mm) R. Superf. Armaz. R. Superf. (1,0mm) R. Superf. Armaz. R. Superf. (1,5mm) R. Superf. Armaz. 1,0E+04 1,0E+03 CT (NMP/100mL) 1,0E+02 1,0E+01 1,0E+00 R. Superf. (0,5mm) R. Superf. Armaz. R. Superf. (1,0mm) R. Superf. Armaz. R. Superf. (1,5mm) R. Superf. Armaz. 18

19 IPT - SP Ceagesp Realengo IPT 19 Água de primeira chuva

20 Concorrência Águas cinzas recebem atenção crescente... Produção constante e baixa contaminação biológica... Parâmetro Unit Águas cinzas Faixa Média Esgoto E. coli / Coli. Termot. ufc/100 ml SS mg/l Turbidez NTU 22 > DBO 5 mg/l NTK mg/l Fósforo Total mg/l ph

21 ETAC Biogás Recirculação de Lodo B2 RAC FBAS DEC FT V1 Gradeamento Fino Águas Cinzas C.P. Lodo R1 Aeração Clorador V2 B1 Efluente Final Vai para Reservatório Superior p/ Reúso Reservatório de Lodo Compressor Reservatório de Água p/ Reúso ETAC - ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ÁGUAS CINZAS RAC - Reator Anaeróbio Compartimentado FBAS - Filtro Biológico Aerado Submerso DEC - Decantador Secundário FT - Filtro Terciário B1 - Bomba centrífuga auto-escorvante B2 - Bomba centrífuga auto-escorvante R1 - Rotâmetro V1 - Válvula Solenóide V2 - Válvula Solenóide Recirculação de Lodo Água de lavagem do FT Fluxograma do Processo Sistema de Aeração

22 Água cinza 22 Vaso sanitário Efluente Anaeróbio Efluente aeróbio Efluente filtrado Efluente clorado

23 Universidade Petrobras Alto padrão de acabamento Cidade Nova Centro/RJ Área: m² 3 sub-solos e 7 andares Auto nível de automação predial IMPLANTAÇÃO: 2006 e 2008

24 Figura 1 Vazão nominal 70m³/d Figura 2 Vista Geral da ETAC Figura 3 Automação (Turbidímetro on-line) Figura 4 Dupla Filtração

25 ETAC Ed. Royal Blue / Vitória (ES) Sistema de Tratamento de Águas Cinzas para Reúso Praia do Canto (4 quartos, 2 suítes, 3 garagens, 170m², área de lazer completa) Capacidade: 260 pessoas

26 Reúso Consumo de água potável e reúso abr 17-abr 24-abr 1-mai 8-mai 15-mai 22-mai 29-mai 5-jun 12-ju n 19-ju n 26-ju n 3-jul 10-ju l 17-ju l 24-ju l 31-ju l 7-ago 14-ago 21-ago 28-ago Dias Potável Reúso Média de 25% de economia de água potável com o reúso Co n su m o p er cap ita d o s ap artam en to s (l/h ab.d ia-1)

27 Viabilidade econômica R$ 0,70 R$ 1,00 R$ 1,50 R$ 2,00 R$ 2,50 R$ 0,70 R$ 1,00 R$ 1,50 R$ 2,00 R$ 2,50 R$ 3,00 R$ 3,50 R$ 4,00 R$ 4,50 R$ 5,00 R$ 3,00 R$ 3,50 R$ 4,00 R$ 4,50 R$ 5, ,00 a 2.000,00 b 1.000, ,00 R$ 0, , R$ 0, , , , , , ,00 Anos ,00 Anos R$ R$ 0,70 R$ 1,00 R$ 1,50 R$ 2,00 R$ 2,50 R$ 3,00 R$ 3,50 R$ 4,00 R$ 4,50 R$ 5, ,00 c 2.000, ,00 0, , , , Anos R$ 0,70 R$ 1,00 R$ 1,50 R$ 2,00 R$ 2,50 R$ 3,00 R$ 3,50 R$ 4,00 R$ 4,50 R$ 5, ,00 d 2.000, , , , ,00 Figuras 3a, 3b, 3c e 3d - Payback descontado do sistema de reuso na HIS para diferentes valores de tarifas de água e de esgoto (R$/m3) e de investimento incial R$ 0, Anos

28 8 o Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva - Campina Grande (PB) Concluindo... Viabilidade econômica Análise segmentada do ciclo urbano da água Generalização de resultados Fornecedores... Poucos ainda... Empresas de saneamento perdas de faturamento Prefeituras... Insegurança. Tarifas sociais sistemas deficitários Fator ECA rejeição Norma da ABNT O&M 28

29 8 o Simpósio Brasileiro de Captação e Manejo de Água de Chuva - Campina Grande (PB) 29

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