PARÂMETROS DE CONTROLE DE QUALIDADE DE ÁGUA DE CHUVA REVISÃO PARA USO EM EDIFICAÇÕES

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1 PARÂMETROS DE CONTROLE DE QUALIDADE DE ÁGUA DE CHUVA REVISÃO PARA USO EM EDIFICAÇÕES Karine Bassanesi Universidade Federal de São Carlos Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil Rod. Washington Luís, km São Carlos São Paulo Douglas Barreto Universidade Federal de São Carlos Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil Rod. Washington Luís, km São Carlos São Paulo Resumo: Esse artigo aborda o tema de qualidade de água de chuva em edificações, com dados retirados de pesquisa bibliográfica de estudos anteriores sobre captação pluvial, nacionais e internacionais, que abordaram sistemas de captação distintos entre si em escala real. O presente artigo consiste em um estudo sobre a análise da qualidade de água de chuva em diferentes pontos do sistema de captação, em alguns casos antes mesmo de entrar em contato com a superfície que irá canalizar a água. O objetivo geral desse trabalho é propor parâmetros de qualidade de água de chuva com seus respectivos valores de aceitação para alguns usos dentro da edificação. Palavras-chave: aproveitamento pluvial, qualidade da água, edificações. PARAMETERS OF QUALITY CONTROL OF RAINWATER - REVIEW FOR USE IN BUILDINGS This abstract addresses the issue of quality of rainwater in buildings, with data taken from literature survey of previous studies on rain, national and international fundraising that addressed funding disparate systems together in real scale. This paper presents a study on the analysis of the quality of rainwater at different points of the feedback system, in some cases even before contact with the surface which will channel water. The general objective of this work is to propose parameters of quality of rainwater with their respective values of acceptance for some uses within the building. Keywords: rainwater use, water quality buildings. 1. INTRODUÇÃO A conservação da água consiste em estabelecer ações para aperfeiçoamento do consumo de água e consequentemente a redução do volume a partir do conceito do uso racional. Em 1958, o Conselho Econômico e Social das Nações Unidas, estabeleceu uma política de gestão para áreas carentes de recursos hídricos, que suporta este conceito: a não ser que exista grande disponibilidade, nenhuma água de boa qualidade deve ser utilizada para usos que toleram águas de

2 qualidade inferior. (Conservação e Reuso da água em Edificações, 2005). O mesmo conceito pode ser transportado para as edificações como princípio para gestão da conservação da água, considerando que para cada uso é possível utilizar águas com qualidades distintas. Utilizando assim fontes alternativas, como reuso poços artesianos, captação pluvial para obter águas com qualidades diferentes da potável. Segundo Tomaz (2003) alguns estudos conduzidos no país identificam reduções consideráveis do consumo de água potável através de fontes alternativas. É possível estimar uma economia de 30% da água pública com a utilização de água da chuva. Por sua vez, a detenção, tratamento e retenção da água pluvial com o posterior aproveitamento também contribuem para a redução do consumo de água potável, além de constituir uma medida para o controle de inundações, devido à redução do escoamento superficial. Nesse contexto, um ponto importante no aproveitamento da água da chuva é a qualidade captada e tratada. Para REBELLO (2004), alguns fatores locais podem alterar essa água como o grau de poluição atmosférica e o tipo de material utilizado para captação assim como a manutenção do sistema de aproveitamento de água da chuva. Neste caso se faz necessário à definição do uso desta água assim como o seu tratamento após captação. 2. OBJETIVO E METODOLOGIA DO ARTIGO O objetivo principal desse artigo é apresentar uma comparação dos parâmetros físicos, químicos e biológicos da água proveniente de precipitação a partir de uma pesquisa bibliográfica em fontes de referência, identificando os parâmetros que devem ser atendidos para permitir o uso de água de chuva dentro das edificações, tais como rega de jardins, descargas, lavagens de pátios e de veículos, sem que prejudiquem os usuários assim como os equipamentos utilizados durante o processo. A metodologia deste trabalho consiste na abordagem teórica sobre a captação de água de chuva de maneira qualitativa, através de fontes de referência de dissertações, teses e artigos de outros autores envolvidos no assunto. Neste contexto a pesquisa bibliográfica teve como foco trabalhos anteriores que envolviam a qualidade da água pluvial, assim como legislações, guias e normas nacionais e estrangeiras com a intenção de identificar quais parâmetros podem ser adotados para o uso seguro da água da chuva dentro das edificações. Para cada artigo ou dissertação/tese foi analisado o objetivo da pesquisa, assim como os parâmetros analisados, incluindo o método de análise e a metodologia adotada na pesquisa. Além dos parâmetros foram pesquisados os tipos de tratamento aplicados para a água de chuva. Posteriormente foi feita uma classificação dos resultados obtidos permitindo a comparação dos índices utilizados para diagnosticar se a qualidade da água de chuva atende o uso para o qual se destina. 3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA O gerenciamento do uso da água e a procura por novas alternativas de abastecimento como o aproveitamento de águas pluviais, a dessalinização da água do mar, a reposição das águas subterrâneas e o reuso da água estão inseridos no contexto do desenvolvimento sustentável, o qual propõe o uso dos recursos naturais de maneira equilibrada e sem prejuízos para as futuras gerações (AGENDA 21, 2001) Aproveitamento de água de chuva O aproveitamento de águas pluviais em edificações não é um conceito recente. No Brasil, ele foi introduzido pelos norte americanos, 1943, com a construção de um sistema de captação na Ilha de Fernando de Noronha. (MAY, 2004). Tabela 1. Sistema de Aproveitamento das águas de chuva para fins não potáveis. Tipo de Edificação Custo de Implantação Economia de água Condomínio Vertical Baixo Menor Condomínios Horizontais e Residências Menor se projetado antes da Unifamiliares construção Depende do tamanho do reservatório Galpões e Armazéns Retorno aceitável Depende da intensidade de uso Loteamentos indústrias e residências e Relativamente baixo Boa

3 aeroportos Fonte: SICKERMANN (2002) SICHERMANN (2002) afirma de maneira qualitativa que um sistema de captação é instalado é possível balizar o custo de implantação e a economia gerada conforme o tipo de edificação escolhido para a implantação. Ele ressalta que cada caso é único, mas podem-se definir algumas regras gerais, como na Tabela 1. Outra visão de uma metodologia básica para projeto de sistemas de coleta, tratamento e uso de água de chuva pode ser encontrado no manual da ANA/FIESP & SindusCon - SP (2005), que envolvem as seguintes etapas: Determinação da precipitação média local (mm/mês); Determinação da área de coleta; Determinação do coeficiente de escoamento; Projeto dos sistemas complementares (grades, filtros, tubulações, etc.); Projeto do reservatório de descarte; Escolha do sistema de tratamento necessário; Projeto da cisterna; Caracterização da qualidade da água pluvial; Identificação dos usos da água (demanda e qualidade). Para melhor visualização das etapas de envolvem o sistema de captação pluvial, é possível esquematizar através de um fluxograma os componentes como mostra a Figura1. Figura 1. Esquema do sistema de captação pluvial. Fonte: Adaptado de ANA, Depois de definir o tipo de sistema de captação utilizado é imprescindível determinar a qualidade da água para os usos pretendidos. Segundo a Agência Nacional de Águas ANA, a qualidade da água de chuva é influenciada por: Localização, regime de chuvas, condições climáticas da região, zona urbana ou rural; Características da bacia, densidade demográfica, área impermeabilizada, declividade, tipo de solo, área recoberta por vegetação e seu tipo; Tipo e intensidade de tráfego; Superfície drenada e tipo de material constituinte: concreto, asfalto, grama, etc; Lavagem da superfície drenada, frequência e qualidade da água de lavagem; Os exemplos de perfis já estabelecidos (THACKRAY et al. 1978; DeOREO, 2006) mostram que eles são bastante dependentes de fatores culturais que se refletem da forma de construir o edifício e os sistemas de abastecimento ao comportamento pessoal ditado por hábitos, tradições e religião, entre outras características. Para a realização de estudos visando à determinação do perfil do consumo considera-se, em caráter preliminar, que os seguintes fatores devem ser levados em conta: numero de habitantes da residência e tempo de permanência durante os dias da semana; área construída e número de aparelhos sanitários disponíveis; características técnicas do serviço público e predial de abastecimento com especial atenção para as diferenças entre abastecimento direto e indireto; clima da região; características culturais da comunidade; perdas e desperdícios nas instalações prediais e nos usos; renda familiar;

4 valor da tarifa de água; estrutura e forma de gerenciamento do sistema de abastecimento Consumo de água nos diferentes pontos de consumo O conhecimento do consumo total de água, desagregado segundo os diversos pontos de utilização em uma residência é de fundamental importância para conhecimento das priorizações da conservação da água em edificações. O consumo de água analisado separadamente denomina-se perfil de consumo residencial de água. Esses usos têm sido denominados também usos finais (DEOREO, 2000) para enfatizar que se trata da utilização no ponto de uso interno a residência como, por exemplo, água usada para tomar banho de chuveiro, água usada para lavagem de roupas em tanques e água para preparação de alimentos. (Alves, W.C. et. al, PROSAB). Para determinação do sistema é preciso conhecer a demanda para utilização de água de chuva em alguns pontos da edificação, em uma das publicações do PROSAB (Programa de Pesquisa e Saneamento Básico), Uso da água e da Energia Volume 5, a definição de demanda é exemplificada como consumo efetivo. Que é a quantidade de água utilizada na consecução de determinado uso, frequentemente expressa em termos de volume ou vazão. No consumo efetivo somente se quantifica o volume necessário para perfazer o uso considerando as condições ditadas pelas circunstancias do momento ou período do uso. Entre essas circunstancias destacam-se o tipo e condições das tecnologias disponíveis associados ao uso em questão, bem como as condições culturais relativas ao usuário. (Alves, W.C. et. al, 2009). Para May (2009) consumo de água residencial constitui mais da metade do consumo total de água nas áreas urbanas. Segundo Rodrigues (2005), na região metropolitana de São Paulo, por exemplo, o consumo residencial de água corresponde a 84,4% do consumo total urbano (incluindo o consumo em pequenas indústrias). O consumo de água residencial inclui tanto o uso interno quanto o uso externo nas residências. Para Terpstra (1999), esse consumo pode ser classificado em quatro categorias: higiene pessoal; descarga de banheiros; ingestão; limpeza. Segundo Alves (2009) as atividades de limpeza e higiene são as principais responsáveis pelo consumo interno, enquanto que o externo deve-se a irrigação de jardins, lavagem de áreas externas, lavagem de veículos, piscinas, entre outros. De acordo com essa classificação, a água destinada ao consumo humano pode ter dividida em: potável higiene pessoal, ingestão e preparação de alimentos (usos de água com rigoroso padrão de potabilidade, conforme estabelecido na legislação aplicável); não potável lavagem de roupas, carros, calcadas, irrigação de jardins, descarga de vasos sanitários, piscinas, entre outros. Da mesma publicação realizada pelo PROSAB, foram apresentados alguns dados de consumo efetivo, que podem ser uma orientação no cálculo da demanda para utilização de água de chuva dentro das edificações: 6,8 L por descarga de uma bacia sanitária disponível no mercado brasileiro, sob diversos modelos e marcas e que observe a norma brasileira NBR /2004; 30 L.pessoa.dia para o banho em chuveiro elétrico com duração de 10 minutos a vazão de 0,05 L.s; 0,3 L.m2.dia para rega de plantas de um jardim. Trata-se da quantidade necessária e aproveitada pelas plantas em condições especificas de ocupação do solo pelos vegetais e em condições climáticas determinadas. O consumo efetivo não considera a permeação pelo solo que não e utilizada pelas raízes e a evaporação direta da superfície do solo; 110 L.hab.dia de água potável em usos diversos em uma residência. O número corresponde à soma dos consumos efetivos desses usos, em termos médios, por pessoa ao longo do tempo. Não estão computadas as perdas por vazamento no sistema predial, por evaporação evitável ou desperdícios associados a negligencia ou deficiência de conhecimento e formação; Outra fonte para determinação dos valores de consumo médio é a norma técnica da Sabesp NST 181 contém alguns dados que contribuem para a caracterização do consumo de água em edifícios, identificados na Tabela 2. Esses dados são importantes para referenciar que tipo de edificação esta em análise. Tabela 2. Estimativa de Consumo Predial Médio Diário.

5 Edificação Consumo (L/dia) Apartamentos 200 per capita Garagens 50 por automóvel Jardins 1,5 por m² Lavanderias 30 por kg de roupas Fonte: Norma Técnica NST Legislação, normas e guias sobre aproveitamento pluvial e qualidade da água Existem algumas legislações nacionais que podem auxiliar na tomada de decisão e nas diretrizes que precisam ser consideradas para o aproveitamento pluvial nas edificações. Este tópico discorrerá sobre esse assunto. Algumas delas ainda são generalistas e não proporcionam uma base sólida no que se refere à qualidade da água pluvial. Neste contexto serão apresentadas algumas legislações, normas e guias internacionais que podem auxiliar como base de dados para escolha dos parâmetros e índices de qualidade da água pluvial abordados nos próximos capítulos. No Brasil, até o momento existe somente uma norma que aborda aspectos da qualidade da água pluvial, a NBR /2007 (Aproveitamento de coberturas em áreas urbanas para fins não potáveis Requisitos) Legislação Municipal Em Curitiba com a criação em 2003 da n Lei , de 18 de setembro, que regulamenta o Programa de Conservação e Uso Racional de Águas em Edificações, institui medidas de conservação de água, do uso racional de água e da utilização de fontes alternativas para a captação de água em novas edificações. O programa tem como objetivo a conscientização dos usuários sobre a importância do uso racional da água potável. No Art. 7, exemplifica que a captação pluvial deve ser coletada da cobertura das edificações e encaminhada a uma cisterna ou tanque, para serem utilizadas em atividades que não requerem o uso de águas não tratadas, provenientes da Rede Pública de Abastecimento, como: 1. Rega de jardins e hortas; 2. Lavagem de roupas; 3. Lavagem de veículos; 4. Lavagem de vidros, calçadas e pisos. Nesse contexto pode se ressaltar que o uso de águas pluviais para fins não potáveis reduzindo o desperdício de água potável nos casos onde ela não é necessária, como na limpeza de jardins, gramados, descargas, lavagens de carros, sem que prejudique o usuário. No ano de 2007 em São Paulo, foi aprovada a lei de número que torna obrigatório a implantação de sistema para captação e retenção de águas pluviais coletadas por telhados, coberturas, terraços e pavimentos descobertos, em lotes edificados ou não, que tenham área impermeabilizada superior a 500 m² no Estado de São Paulo. (Artigo 1º da Lei nº ). Os objetivos principais da lei são: Reduzir a velocidade de escoamento de águas pluviais para as bacias hidrográficas em áreas urbanas com alto coeficiente de impermeabilização do solo e dificuldade de drenagem; Controlar a ocorrência de inundações, amortecer e minimizar os problemas das vazões de cheias e, consequentemente, a extensão dos prejuízos; Contribuir para a redução do consumo e o uso adequado da água potável tratada. E ressalta também quais as finalidades principais da contida presente no reservatório após o evento pluviométrico: infiltrar-se no solo, preferencialmente; ser despejada na rede pública de drenagem, após uma hora de chuva; ser utilizada em finalidades não potáveis, caso as edificações tenham reservatório específico para essa finalidade. Projeto de Lei 129/2007 cria o sistema de reuso de água de chuva no município de Campinas/SP, para utilização não potável em condomínios, clubes, entidades, conjuntos habitacionais e demais edificações. O ponto importante desta lei é conceder incentivo fiscal aos proprietários dos imóveis que optarem pela utilização do programa. Na cidade de São José do Rio Preto, São Paulo, no ano de 2008 é criado o Programa Permanente de Gestão das Águas Superficiais da Bacia Hidrográfica do Rio Preto (Lei ). No artigo segundo a lei cita os objetivos do programa,

6 para o interesse do trabalho em questão é o terceiro objetivo que visa viabilizar a realização das melhoras de interesse da sociedade, visando o controle das cheias, de modo a minimizar situações de riscos ambientais, econômicos, sociais e humanos delas decorrentes, em função da situação atual e da tendência futura da ocupação do solo da bacia do Rio Preto. No quinto artigo desta mesma lei, complementa que toda edificação cuja superfície impermeável resulte em área superior a 100 m² deverá contemplar em seu projeto a construção de dispositivos de retenção/detenção das águas pluviais que retardem o escoamento para a rede publica de drenagem. Quando houver a intenção do reuso da água pluvial para fins não potáveis, mesmo na lavagem de veículos ou áreas externas, deverão ser atendidas as normas sanitárias vigentes e as condições técnicas especificam estabelecias pelo órgão municipal responsável pela vigilância sanitária, como relata o artigo 11, visando: Evitar o consumo indevido, definindo sinalização de alerta padronizada a ser colocada em local visível junto ao ponto de água não potável e determinando os tipos de utilização admitidos para água não potável; Garantir padrões de qualidade da água apropriadas ao tipo de utilização previsto, definindo os dispositivos, processos e tratamentos necessários para a manutenção desta qualidade; Impedir a contaminação do sistema predial destinado a água potável proveniente da rede publica, sendo terminantemente vedada qualquer comunicação entre este sistema e o sistema predial destinado a água não potável. Em Sorocaba foi aprovado um projeto de lei que institui o IPTU Ecológico, Lei nº 9571, incentivando o uso de políticas sustentáveis em edificações residenciais. Podem ser adotadas algumas medidas como: Sistema de captação da água da chuva; Sistema de reuso de água; Sistema de aquecimento hidráulico solar; Sistema de aquecimento elétrico solar; Construções com material sustentável, em caso da utilização de madeira esta deverá ter sua origem comprovada; Calçadas verdes e plantadas espécies arbóreas nativas com no mínimo 2 metros de altura e diâmetro do caule a um metro e trinta do solo de no mínimo cinco centímetros. Neste caso como relata o artigo quinto da lei: A título de incentivo será concedido o desconto de 10% no Imposto Predial e Territorial Urbano (IPTU) aos novos imóveis, que adotarem as medidas previstas Legislação Federal Ainda existem poucos documentos legais para utilizar como base para conhecimentos da qualidade da água necessária nos diversos usos do aproveitamento pluvial. Além da NBR 15527/2007 que regulamenta os parâmetros de qualidade da água para usos não potáveis a legislação brasileira também estabelece os procedimentos e responsabilidades relativos ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade, e dá outras providências, através da Portaria nº 518/04 do Ministério da Saúde (MS). Existe também outro instrumento legal que pode servir de base para esta avaliação, a Resolução do CONAMA nº 274/00, que define os padrões de balneabilidade Normas Atualmente, somente a NBR (ABNT, 2007) fornece requisitos para o aproveitamento pluvial em áreas urbanas, como parâmetros de qualidade (Tabela 3) assim como algumas diretrizes que podem ser seguidas quando se pretende utilizar esse tipo de sistema: Os padrões de qualidade devem ser definidos pelo projetista de acordo com a utilização prevista; Para desinfecção, a critério do projetista, pode-se utilizar derivado clorado, raios ultravioleta, ozônio e outros. Em aplicações onde é necessário um residual desinfetante, deve ser usado derivado clorado. Quando utilizado o cloro residual livre, deve estar entre 0,5 mg/l e 3,0 mg/l. A norma recomenda ainda que as tubulações e demais componentes sejam claramente diferenciados das tubulações de água potável como a utilização de duas cores distintas para as tubulações. Que o sistema de distribuição de água de chuva seja independente do sistema de água potável, não permitindo a conexão cruzada de acordo com NBR 5626/1998 (Instalação predial de água fria). Assim como os pontos de consumo, como, por exemplo, uma torneira de jardim seja de uso restrito e

7 identificado com placa de advertência com a seguinte inscrição "água não potável" e identificação gráfica. E também que os reservatórios de água de distribuição de água potável e de água de chuva sejam separados. A Portaria 518/2004 estabelece os procedimentos e responsabilidades relativos à qualidade da água para consumo humano, assim como seu padrão de portabilidade. Considerando a possibilidade do uso potável para a água da chuva, pode-se considerar como parâmetros de qualidade necessários os valores dos Quadros 5 e 6. A portaria não foi elaborada especificamente para o aproveitamento pluvial nas edificações, mas considerando que para presente trabalho umas das possibilidades de uso da água da chuva seria para fins potáveis, uma base possível para a análise da qualidade da água e os riscos para o usuário é a Portaria 518. Tabela 4. Padrões microbiológicos de Potabilidade para consumo humano. Parâmetros Valores Escherichia coli ou Coliformes Termotolerantes (NMP/100 ml) Ausência Coliformes Totais Ausência Fonte: Portaria MS Nº 518/2004 A portaria subdivide em para os padrões de potabilidade em três fases, a água para consumo, a água na saída do tratamento e a água tratada no sistema de distribuição (reservatórios e rede) e em todos os casos os coliformes termotolerantes em 100 ml precisam estar ausentes nas amostras analisadas. Recomenda ainda que para os coliformes totais no caso da análise do sistema com 40 amostras ou mais por mês, pode apresentar 95% de ausência em 100 ml, já no caso se o sistema analisa menos de 40 amostras por mês apenas uma amostra poderá apresentar resultado positivo em 100 ml. O capitulo IV da portaria refere-se aos padrões de potabilidade necessários para consumo humano, recomenda que em 20% das amostras mensais para análise de coliformes totais, deve ser efetuada a contagem de bactérias heterotróficas e uma vez excedida 500 unidades formadores de colônia (UFC), deve ser feita nova análise e inspeção do local. Assim como os organismos patogênicos que devem ter o mesmo caráter de ausência em 100 ml, como Enterovírus, cistos de Giárdia spp. e oocistos de Cyptosporidium sp. Recomenda também que para garantia da qualidade microbiológica da água seja considerado valores de turbidez em três estágios de tratamento, desinfecção (1,0 UT em 95% das amostras), filtração rápida (tratamento completo ou filtração 1,0 UT) e filtração lenta (2,0 UT em 95% das amostras). Assim como, recomenda que após desinfecção a água contenha um teor mínimo de cloro residual de 0,5 mg/l e obrigatoriamente uma manutenção de 0,2 mg/l em qualquer ponto de distribuição. A aplicação deve ser realizada com um ph inferior a 8,0 e com tempo de contato mínimo de 30 minutos. A Resolução CONAMA Nº 274/00 define os critérios de balneabilidade das águas brasileiras. Segundo a Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB) a balneabilidade é a qualidade das águas destinadas à recreação de contato primário, sendo este entendido como um contato direto e prolongado com a água (natação, mergulho, esqui-aquático e outros usos), onde a possibilidade de ingerir quantidades consideráveis de água é elevada. Tabela 6. Padrões de Balneabilidade. Parâmetros Qualidade da água Valores Águas Excelentes 250 Coliformes Termotolerantes Águas Muito Boas 500 (NMP/100 ml) (1) Águas Satisfatórias 1000 Águas Excelentes 200 Escherichia coli (NMP/100 ml) (1) Águas Muito Boas 400 Águas Satisfatórias 800 ph 6 a 9 Fonte: Portaria MS Nº 274/2000 A resolução considera necessária a criação de instrumentos que avaliem a evolução da qualidade das águas, em relação aos níveis estabelecidos para a balneabilidade, de forma a assegurar as condições necessárias à recreação de contato primário. Para isso estipula alguns parâmetros e valores para garantia da qualidade dessa água. (Quadro 8).

8 3.4. Legislações e Guias Internacionais As legislações e guias de boas práticas internacionais também estabelecem parâmetros qualitativos para água da chuva, a maioria dos documentos apresentado a seguir são relativos a aproveitamento pluvial. Durante a etapa de pesquisa e busca dos dados para revisão bibliográfica encontrou-se normas e guias em alguns países que propunham parâmetros mínimos necessários para garantia da qualidade da água em diversos usos, potáveis e não potáveis. Neste caso cada país possui parâmetros relativos à realidade de sua população e consideram o aproveitamento pluvial como uma forma alternativa de abastecimento de água tanto para usos menos nobres, assim como para a potabilidade. Nesse contexto, serão expostos alguns guias de países que possuem através de normas ou guias parâmetros da qualidade da água pluvial para diversos usos. Entende-se por boas práticas as medidas de controle que possibilitem a eficácia de cada uma das barreiras, com o objetivo de prevenir risco. São procedimentos adotados nas fases de concepção, projeto, construção e, sobretudo, na operação e manutenção de um sistema ou solução alternativa de abastecimento de água, que minimizem os riscos à saúde humana (BASTOS et al., 2006). O guia do Estado do Texas escabele medidas mínimas de qualidade que devem ser levadas em consideração. Umas das primeiras afirmações é que embora a água da chuva seja uma das formas mais puras de água, ainda assim é necessário estabelecer diretrizes mínimas de qualidade da água para o seu uso, porque a água pode tornar-se contaminada durante o processo de captação (Quadro 9). Nesse contexto adotam-se parâmetros mínimos tanto para qualidade da água pluvial potável como para uso não potável. Tabela 7. Rainwater Harvesting potential and Guidelines for Texas - Parâmetros Categoria de Uso Qualidade da água pluvial para uso não potável Periodicidade de teste Coliformes Totais <500 CFU/100 ml Famílias Unifamiliares Anual Coliformes Fecais <100 CFU/100 ml *Orientações mínimas de água de qualidade para uso interno da água da chuva. Fonte: Rainwater Harvesting potencial and Guidelines for Texas 2006 Somente como curiosidade limita-se alguns parâmetros de que devem ser atendidos assim como tratamentos como índices de Turbidez de no máximo 1 NTU; assim como a utilização de filtros; água segura para componentes químicos e microbiológicos; Livre de vírus e protozoários (como Giardia lamblia e Cryptosporidium); E monitoramento trimestral para alguns parâmetros. Tabela 8. BS Rainwater Harvesting Systems - Code of Practice (Reino Unido) parâmetros químicos e físicos. Parâmetros Valores de uso Tipos de sistema OD no reservatório > 10% de saturação ou > 1,0 mg/l O2 para todos os usos Todos os sistemas Sólidos Suspensos Visualmente clara e livre de detritos flutuantes para todos os usos Todos os sistemas Cor Não desagradável para todos os usos Todos os sistemas Turbidez < 10 NTU para todos os usos e < 1 NTU para desinfecção com UV Todos os sistemas ph 5,0 a 9,0 para todos os usos Local único e sistema doméstico Cloro residual < 0,50 mg/l para rega de jardins < 2,00 mg/l para demais usos Todos os sistemas Bromo residual < 2,00 mg/l para todos os usos Todos os sistemas Fonte: BS 8215/2009 Tabela 9. BS Rainwater Harvesting Systems - Code of Practice (Reino Unido) parâmetros biológicos. Parâmetros Valores de uso Tipos de Sistema

9 Sprinkles Rega de Jardins e Descargas Escherichia Coli em 100 ml Local único e sistema doméstico Intestinal enterocacci em 100 ml Local único e sistema doméstico Análise necessária quando indicada ver Legionella por Litro capitulo 8 Coliformes Totais em 100 ml Local único e sistema doméstico Fonte: BS 8215/2009 O Código de boas práticas do Reino Unido destaca alguns pontos importantes sobre o aproveitamento pluvial como, os sistemas de captação que devem ser projetados de uma maneira que assegure aptidão da água produzida e que não causem qualquer risco indevido para saúde. Assim como ressalta que a frequência das amostras de água não são necessárias, no entanto, as observações para a qualidade da água devem ser feitas durante as visitas de manutenção para verificar o desempenho do sistema. E que os testes devem ser realizados para investigar a causa de qualquer sistema que não funcione de forma satisfatória ou qualquer queixa de doença associada ao uso de água do sistema. A amostragem para os testes devem ser realizados em conformidade com alguns pontos. De modo a testar a qualidade da água, uma amostra de deve ser coletada a partir do tanque ou cisterna de acordo com BS7592. Quando mais de um tanque ou cisterna é utilizado no sistema, as amostras devem ser tomadas a partir de: O depósito de armazenamento mais a montante, para testar a qualidade da água pluvial coletada; Qualquer reservatório posterior / cisternas se a água da chuva armazenada é provável que for ou afetados por variações de temperatura (por exemplo, em um loft) ou misturado com a água a partir do fornecimento auxiliar. Tabela 10. RAIN Water Quality Guidelines - Guidelines and practical tools on rainwater quality (Países Baixos) Parâmetros Valores Amônia < 1,5 mg/l Alumínio Sem relevância Cloro > 0,20 a 0,50 e <5 mg/l E. Coli < 10 cfu/100 ml ph 6,5 8,5 Nitrato e Nitrito 50,00 Turbidez < 5,00 Fonte: RAIN Water Quality Guidelines/2009 As amostras só devem ser tomadas a partir de pontos de uso, ou seja, acessórios terminais alimentado com água a partir do sistema de recolha de água da chuva, se rotina amostragem ou observações indicam um problema. Neste caso, os parâmetros do quadro cinco devem ser analisados conforme manutenção. Tabela 11. E 2727/ Standard Practice for Assessment of Rainwater Quality (Estados Unidos da América) Parâmetros Valores Coliforme Fecal Ausência em 100 ml Cloro Ausência em 100 ml Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) 10 mg/l Enterovírus Ausência em 100 ml ph Sódio Ausência em 100 ml Unidade de Turbidez Nefelometria 2 UTN Fonte: E 2727/2010 Um fator interessante na norma para qualidade pluvial (E2727/2010) é consideração de alguns fatores antes da escolha do uso do aproveitamento pluvial. Assim como a consideração da água da chuva como não contaminada até que entre em

10 contado com alguma superfície de captação e considera que o usuário utilizara um sistema pronto e neste caso a manutenção dependerá das recomendações do fabricante. E uma restrição da norma é que o sistema deve conter uma telha para não contaminação do sistema de 8 mm com folhas e outra de 1mm para insetos, assim como um filtro para eliminação dos primeiros milímetros de chuva. E também os parâmetros mínimos que devem ser atendidos como mostra a tabela 11. O guia australiano sobre aproveitamento de água pluvial (Guidance on use Rainwater tanks 2010) não relata os índices de qualidade pluvial necessários para o uso seguro, mas mostra algumas diretrizes que podem contribuir para um bom funcionamento do sistema. Segundo este guia testes de qualidade da água tanto químico como microbiológico nos reservatórios de água pluvial não são necessários para uso residencial, mas a água da chuva usada para qualquer fim comercial ou para fins de abastecimento comunitário necessitará de analise de amostras. E neste caso, quando forem realizados os testes o guia indica que sejam comparados com o Guia: Australian Drinking Water Guidelines (ADWG). O guia de ADWG é organizado em possíveis fontes de água para uso potável e quando se refere à água pluvial considera como pequenos sistemas de abastecimento. E consideram os sistemas de descartam os primeiros milímetros de chuva seguros, quando usados para água não potável. Os sistemas de água da chuva, particularmente aqueles que envolvem o armazenamento em tanques acima do solo, em geral, proporcionam uma fonte segura de água. As principais fontes de contaminação são aves, pequenos animais e detritos recolhidos em telhados. O impacto destas fontes pode ser minimizado por algumas medidas simples: limpeza regular das calhas, retirada de galhos, uso de peneiras na tubulação e na entrada dos tanques. Assim como descartar o primeiros litros de precipitação. Outro ponto interessante deste guia sobre a qualidade pluvial, ele indica que não se utilize a água bruta, pois não atende as condições mínimas de uso seguro, e como alternativa, uma família em particular, deve considerar que a água deve ser testada para quaisquer características essenciais de saúde identificados como sendo de interesse local. E indica que se utilize um dispositivo nos pontos de consumo. E sugere que por fim utilize os parâmetros e índices do Water Quality Research Australia (Tabela 17). Tabela 16. S.I. nº 278 Statutory Instruments European Communities (drinking water) nº2 Regulations 2007 (União Européia) PARÂMETROS Valores Amônia 0,28 mg/l Cádmio Total 50 μg/l Cálcio Ausente Chumbo Total 10 μg/l ** Cloro 250 mg/l Ferro Total 200 μg/l Nitrato 50 mg/l Nitrito 0,50 mg/l ph 6,5 9,5 Sódio 200 mg/l Sulfato 250 mg/ L Turbidez NAC & ATC * Fonte: S.I. 278/2007 Tabela 17. Australian Drinking Water Guidelines (WQRA Water Quality research Australia). PARÂMETROS Valores ph 6,5 8,5 STD (Sólidos Totais Dissolvidos) 500/1000 mg/l e 1800 mg/l(1) Turbidez 1 NTU Cloro 0,50 a 2,00 mg/l Dureza 60 mg/l a 200 mg/l

11 Fluoreto Arsênico Chumbo Urânio Ferro Nitrato Escherichia Coli (E. Coli) Fonte: WQDA / ,7 a 1,0 mg/l < 0,007 mg/l < 0,005 mg/l a 0,01 mg/l < 0,02 mg/l < 0,3 mg/l 50 mg/l a 100 mg/l(2) Não detectável em 100 ml 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES Os resultados obtidos dessa pesquisa mostram os dados referentes a dados coletados de referencias bibliográficos encontrados e uma comparação dos parâmetros encontrados nas diferentes análises desses mesmos trabalhos, que se diferenciam pelos pontos onde foram coletas essas amostras e sobre quais legislações foram usados para comparar os dados obtidos com os limites propostos por essas mesmas legislações Trabalhos Estudados Foram estudados dois trabalhos internacionais sobre qualidade da água pluvial. O objetivo foi selecionar artigos que analisassem a qualidade da água em pontos diferentes da captação, mas em um dos trabalhos em que isso seria possível, por alguma razão os autores não analisaram a qualidade nos pontos de uso, o que seria um resultado interessante, pois após captação foram usados dois tratamentos. Os estudos avaliados foram: Pilot Rainwater Harvesting Study Ireland (Liam McCarton, Sean O'Hogain, Anna Reid, Niamh McIntyre e Jenny Pender) 2009; Water quality monitoring and hydraulic evaluation of a household roof runoff harvesting system in France (C. Vialle & C. Sablayrolles & M. Lovera & M.-C. Huau &S. Jacob & M. Montrejaud-Vignoles) No quadro abaixo caracterizasse os pontos mais importantes sobre cada artigo. Tipo de Captação Parâmetros método de análise frequência de tratamento após análise captação 1 Captação modelo um Físico, químico e INAB (2) Mensal Tratamento um (3) (1) 2 Captação modelo dois (4) Notas: biológico. Físico, químico e biológico. VWR (5) Semanal Tratamento dois (6) (1) Telha de barro vitrificada (área de captação 75m²), calhas de plástico, sem descarte da primeira água, filtro subterrâneo e reservatório de concreto pré-moldado de 9 m³. (2) Irish National Accreditation Body (laboratório) (3) Filtro junto com a bomba para água fria e um tratamento experimental para tratamento dos agentes microbiológicos com aquecimento da água, para testar a possibilidade da água da chuva para as instalações de água quente. (4) Área de captação de telhas (204 m²) sistema comercial, calhas de zinco, filtro, reservatório subterrâneo (5m³),filtro de 25μm, filtro de carvão ativado e tratamento de água com radiação UV, dados de qualidade sem tratamento. (5) Standard solutions CertiPUR. (6) Filtro de carvão ativado e tratamento com radiação UV.

12 Foram estudados também cinco trabalhos nacionais sobre qualidade da água pluvial. O objetivo foi selecionar artigos/dissertações/teses que analisassem a qualidade da água em pontos diferentes da captação, desde os diferentes tipos de telhados até tratamentos da água, análise nos pontos de consumo. Os estudos avaliados foram: 1. Qualidade da água proveniente da chuva coletada em diferentes tipos de telhados (Zerbinatti, Oberdan Everton et. al.) Diretrizes para o gerenciamento da água pluvial nas edificações escolares municipais da cidade de Ribeirão Preto (André Teixeira Hernandes) Avaliação da qualidade de água da chuva e da viabilidade de sua captação e uso (Sabrina Elicker Hagemann) Caracterização, tratamento e reuso de águas cinzas e aproveitamento de águas pluviais em edificações (Simone May) Avaliação do aproveitamento de água pluvial em complexos aeroportuários (Ronan Fernandes Moreira) No quadro abaixo caracterizasse os pontos mais importantes sobre cada trabalho. 1 TIPO DE CAPTAÇÃO PARÂMETROS MÉTODO DE ANÁLISE FREQUÊNCIA ANÁLISE Diferentes tipos de telhas (1) Físico e químico - Um evento - 2 Protótipo (2) Físico, químico e biológico. Dois pontos de coleta Físico, químico e 3 com três tipos de captação (3) biológico. 4 Modelo um (4) Físico, químico e biológico. 1 Modelo dois (6) Físico, químico e DE - Quinzenal - Vários + Ocorrência de USEPA (7) precipitação - Ocorrência precipitação de TRATAMENTO APÓS CAPTAÇÃO - Tratamento 1 (5) USEPA (7) 9 amostras em um ano Tratamento 2 (8) biológico. (1) Telha de barro nova, telha de barro velha, telha de fibrocimento e água captada direto da chuva. (2) Dispositivo de descarte, cisterna e ponto de consumo (sem tratamento) e também água precipitada. (3) Ponto 1 (Rodovia RST 287): captação com reservatório de fibrocimento e captação através de telhas de fibrocimento, calhas de zinco e cinco reservatórios de concreto de 80 litros cada. Ponto 2 captação com telhado de cimento amianto e reservatórios de fibras de vidro (cinco com 88 litros cada. (4) Sistema de captação: telhado de 82 m² peneira, tanque de armazenamento (2 de 500 litros) de polietileno e amortecedor de ondulações. (5) Filtro de areia rápido de pressão com escoamento ascendente e desinfecção com hipoclorito de sódio. (6) UPC (Unidade Piloto de Caracterização) captação através de telhado (150 m² - não descrito o material), com dois reservatórios de 500 litros, um de descarte e outro de armazenamento. (7) Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. (8) UPT (Unidade Piloto de Tratamento), captação com 150 m² (telhado não descrito o material da cobertura), dois reservatórios de litros (R1 e R2), dois filtros lentos (F1 e F2), uma unidade de desinfecção, um reservatório de armazenamento de litros (R3) e dois reservatórios de distribuição de litros (R4 e R5). Os quadros em anexo apresentam alguns indicadores, parâmetros físicos, químicos e biológicos, de estudos sobre qualidade ida água e seus respectivos valores. Assim como para comparação os índices permitidos por algumas normas e guias internacionais. O que pode se notar é a diferença da qualidade dependendo do local, ponto do sistema em que a água foi coletada. Como foram coletados dados de algumas dissertações e teses e como em cada um contém análise da qualidade da água da chuva em várias etapas do processo de captação, a comparação dos parâmetros será feita através dos quadros em anexo. No item Marcos legais sobre aproveitamento pluvial e qualidade da água foram apontados algumas referências internacionais de normas sobre aproveitamento de água da chuva, somente algumas possuem índices de qualidade

13 da água para uso não potáveis. Nesse contexto, através dos trabalhos estudados, primeiramente os parâmetros serão comparados com as normas que atribuem índices para usos não potáveis e posteriormente para as que atribuem à água pluvial para usos potáveis, no caso de dos trabalhos que utilizaram tratamento após a captação. Outra característica é a presença de E. coli na água antes de entrar em contato com alguma superfície. Apesar de algumas normas serem um pouco mais restritivas sobre este parâmetro, ela atenderia a BS 8215 em relação ao uso em de descargas e irrigação de jardins com mangueiras, se fosse possível à água não entrar em contato com nenhuma superfície contaminada. O trabalho de Hagemann objetivava o estudo da água bruta sem passar por nenhum tipo de tratamento para avaliar a qualidade inicial da água pluvial. E para todos os parâmetros analisados no trabalho dela, nenhum atendeu os índices recomendados por norma ou mesmo pelos guias de boas práticas. O que confirma a impossibilidade do uso da água pluvial sem qualquer tipo de intervenção, pois poderá causar tanto risco para saúde dos usuários como degradação de algumas partes do sistema de aproveitamento ao longo do período de uso. Um parâmetro interessante que se pode observar é a turbidez da tabela 16 que representa o grau de alteração à passagem da luz através da água. Os sólidos suspensos são os principais responsáveis pela turbidez causando difusão e a absorção da luz. Valores elevados podem reduzir a ação do cloro em processos de desinfecção e servir de abrigo para microrganismos. Neste caso, se a intenção é o uso seguro da água pluvial, assim como a não deterioração dos equipamentos, faz-se necessário a instalação de algum tipo de tratamento. Como foi relatado no Capítulo 3, subitem 3.5 através do guia produzido pela Texas Water Development Board (Rainwater Harvesting potencial and Guidelines for Texas, 2006), que alguns dispositivos são indispensáveis, como grelhas, filtros, descarte da primeira chuva, etc. Outra característica importante que pode se perceber de um dos componentes do sistema de aproveitamento é a superfície de captação, que pode alterar os valores dos parâmetros de qualidade da água, no estudo de Zerbinatti, que comparou três superfícies de captação distintas, telhas de barro novo, telhas de barro antigas e telhas de fibrocimento. Nos parâmetros de condutividade, ph, OD e turbidez os índices das telhas de barro antigas apontaram os maiores valores, 49,37 μs/cm, 6,0, 9,92 mg O2/L e 41,97 NTU (ultrapassa significativamente os valores estipulados por norma), respectivamente. Neste estudo (Zerbinatti) foram descartados os primeiros dez minutos de precipitação, o que ocasionou uma redução dos sólidos totais comparados com o trabalho de Hagemann que não descartou os primeiros milímetros de chuva. Em Zerbinatti, para as coberturas de barro novo, barro antigo e fibrocimento o valores de sólidos totais foram de respectivamente, 14 mg/l, 26,40 mg/l e 27,48 mg/l. Já na dissertação da Hagermann, foram coletadas amostras em dois pontos distintos em Santa Maria, um perto da rodovia (VCF - escola) e outro dentro do campus da Universidade (UFSM), os valores de sólidos totais obtidos foram 89,25 mg/l e 82,40 mg/l, respectivamente. Infelizmente, só foi citado no presente trabalho índice de sólidos totais para água potável, mas mesmo assim é possível perceber a importância do descarte da primeira chuva. Como relata a própria autora os sólidos são todas as impurezas presentes na água. Destacando através desses dados que a escolha dos elementos do sistema de aproveitamento são necessários, como a superfície de captação, assim como um dispositivo que descarte os primeiros milímetros de chuva. Outro parâmetro que pode comprovar esta afirmação é a condutividade (capacidade da água de transmitir corrente elétrica, os sólidos dissolvidos são os constituintes responsáveis). No trabalho da Hagemann, os valores são de 105,30 μs/cm e 80,40 μs/cm para VCF e UFSM, bem acima dos apresentados por Zerbinatti. Em outro ponto do sistema, o reservatório de acumulação, há vários estudos citados na tabela dos ANEXOS 05 e 06, somente sobre análise da qualidade da água neste ponto do sistema. Através deles podemos observar que mesmo o reservatório de acumulação sendo considerado uma parte do tratamento, devido sua função de sedimentação, alguns trabalhos apontam que alguns índices não foram atingidos, como cor Aparente, 3,13 uh (André), 25,20 uh (May), 8,70 uh (Adhtiyan) e 37,10 uh (Philippi), sendo o valor máximo para cor aparente é de 15 uh, das normas consultadas. Outro parâmetro que isso pode ser observado ph, como citado no trabalho de Hagemann representa a concentração de íons hidrogênio H+ (em escala antilogarítmica). Os sólidos dissolvidos e gases dissolvidos são os principais constituintes que alteram o ph. Sua faixa de variação é de 0 a 14. O valor do ph indica a condição de acidez ou alcalinidade da água. Valores baixos de ph (menores que 7) no ph indicam potencial corrosividade e agressividade da água, o que pode levar à deterioração das tubulações e peças por onde essa água passa. Valores elevados de ph podem levar ao surgimento de incrustações em tubulações. Os parâmetros encontrados foram 7,78 (André), 6,70 (May), 4,50 (Paiva), 5,20 (Rocha), 4,7 (Rocha), 4,1 (Adhityan), 4,1 (Appan), 7,7 (Fonini) e 7,9 (Philippi), sendo que os valores minimios e máximos variam entre 5,0 a 9,0 (BS8215).

14 Já a turbidez para os trabalhos descritos na tabela tiveram valores satisfatórios comprovando a eficiência do reservatório de acumulação na sedimentação dos sólidos suspensos. O que não ocorreu para coliformes termotolerantes em alguns estudos que este parâmetro foi medido no reservatório de acumulação, segundo a NBR e E 2727, em cada 100 ml analisados não pode se encontrar nenhum núcleo do microrganismo, o que não ocorreu em alguns trabalhos, como May que encontrou a presença de coliformes termotolerantes, 217 NMP/100 ml (C. Vialle), 96 NMP/100 ml (McCarton), 92 NMP/100 ml (Adhityan), 7,80 NMP/100 ml (Appan) e 23,90 NMP/100 ml (Philippi). Como ultima parte do sistema de aproveitamento pluvial se constatou que para os dois trabalhos que realizaram tratamento após o reservatório de acumulação, May e Ronan, todos os parâmetros comparados com as normas e guias existentes foram satisfatórios. Através de todos os parâmetros encontrados em normas e com a comparação entre todos esses estudos sobre qualidade da água pluvial apresentados neste trabalho, provou-se que com a instalação de certo tipo de sistema é possível ter uma água de qualidade para usos não potáveis, no uso descargas sanitárias, irrigação de jardins e lavagem de automóveis. Acredito com os parâmetros descritos abaixo, assim como a periodicidade e manutenção adequada se pode utilizar a água da chuva para fins menos nobres e gerar uma economia da água potável. Parâmetros Valores Valores Análise Amônia Rega de Jardins e Carros Descargas Semestral Bromo residual < 2,00 mg/l < 2,00 mg/l Semestral Col. termotolerantes Ausência em 100 ml Ausência em 100 ml Semestral Coliformes totais Ausência em 100 ml 10 NFU/100 ml Semestral Cloro residual livre < 0,50 mg/ < 2,00 mg/l Anual Cor Aparente < 15,00 uh < 15,00 uh Anual DBO 10 mg/l 10 mg/l Semestral Enterovírus Ausência em 100 ml Ausência em 100 ml Semestral E. coli 1 NFU/100 ml 250 NFU/100 ml Semestral OD no reservatório > 1,0 mg/l O2 > 1,0 mg/l O2 Semestral ph 6,00 a 9,00 6,00 a 9,00 Anual Sódio Ausência em 100 ml Ausência em 100 ml Semestral Sólidos Suspensos Visualmente clara Visualmente clara Semestral Turbidez <5,0 NTU* <2,0 NTU* Anual *Para desinfecção com cloro, < 1 NTU para desinfecção com UV. 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS Por meio dos estudos dos artigos, dissertações e teses estudados neste trabalho, foram identificados vários pontos do sistema de aproveitamento pluvial para análise dos parâmetros que qualidade da água. Considerando alguns parâmetros em comum citados na revisão, os únicos trabalhos que atenderam tanto a NBR assim como E 2727 e os guias BS 8215 e RWQG (Rain Water Quality Guidelines) foram o que usaram filtros para retirada de materiais grosseiros, filtro para materiais finos, descarte da primeira água da chuva, reservatório de acumulação e filtro de areia e desinfecção com cloro, mostrando que é possível a utilização do sistema de aproveitamento pluvial dentro da edificação para fins menos nobres que não o uso potável se tomarmos como referência os parâmetros prescritos das normas e legislações aplicáveis. Agradecimentos Agradeço a Capes, ao PPEGCVI, do DECIV do UFSCar pelo apoio. 6. REFERÊNCIAS E CITAÇÕES BORGES, JOSÉ ALEXANDRE; PINHEIRO, ADILSON e FERRARI ADILVO. Captação e avaliação da água de chuva para uso industrial. Disponível em: Acesso em: 27 de setembro de

15 2012. C. Vialle et. al. Water quality monitoring and hydraulic evaluation of a household roof runoff harvesting system in France. Disponível em: Acesso em: 02 de dezembro de Hagemann, Sabrina Elicker. Avaliação da qualidade de água da chuva e da viabilidade de sua captação e uso. Disponível em: Acesso em: 02 de dezembro de Hernandes, André Teixeira. Diretrizes para o gerenciamento da água pluvial nas edificações escolares municipais da cidade de Ribeirão Preto. Fonte: May, SIMONE. Caracterização, tratamento e reuso de águas cinzas e aproveitamento de águas pluviais em edificações. Disponível em: Acesso em: 02 de dezembro de McCarton, Liam et. al. Pilot Rainwater Harvesting Study Ireland. Disponível em: Acesso em: 02 de dezembro de 2012.

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