Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios

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1 Gestão Ambiental Aplicada à Construção de Edifícios AULA 2 -REÚSO DE ÁGUAS CINZAS E NEGRAS E APROVEITAMENTO DE ÁGUAS DE CHUVA PARA FINS NÃO POTÁVEIS 1 Introdução Dois terços da superfície da Terra estão recobertos pela água dos oceanos, o que causa uma impressão de que é algo infindável. Porém, 97% constituem água salgada, imprópria para consumo humano. Metade das áreas úmidas do mundo foi destruída, nos últimos cem anos, pelas transformações do meio ambiente promovidas pelos seres humano, tornando-se imprópria para o consumo. Estima-se que, no mundo, 1,1 bilhão de pessoas não tenha acesso à água potável -o que causa 1,6 milhão de mortes ao ano, a maioria entre crianças com menos de cinco anos, segundo a ONU. 2

2 Introdução A água já é escassa para muitos e se não forem adotadas medidas urgentes, nas próximas décadas um terço da população poderá ficar sem água apropriada para consumo. O fornecimento de água potável para todos é o grande desafio da humanidade nos próximos anos. O objetivo desta aula é apresentar conceitualmente as possibilidades de reúsode águas cinzas e negras e aproveitamento de águas pluviais para fins não potáveis Conceitos Figura 01: Separação e reúso de águas 4

3 1. Conceitos Água negra: é a água proveniente de vasos sanitários e pias de cozinha com alto teor de resíduos orgânicos e microorganismos com potencial patogênico. Depende de tratamentos químicos sofisticados para se tornar novamente limpa. Pode ser reaproveitada como adubo após tratamento específico. Água cinza: é a água proveniente do lavatório, do chuveiro, da banheira, do tanque e da máquina de lavar. São águas ricas em sabão, matéria orgânica e microorganismos sem potencial patogênico. Essas águas são passíveis de reaproveitamento, mediante tratamento adequado de acordo com a finalidade desejada. Fonte: Marinho e Marin (2006) 5 1. Conceitos Água de reúso: água residuáriaque se encontra dentro dos padrões exigidos para sua utilização. Água pluvial na edificação: água que provém diretamente da chuva, captada após o escoamento por áreas de cobertura, telhados ou grandes superfícies impermeáveis. Água potável: água que atende ao padrão de potabilidade determinado pela Portaria do Ministério da Saúde MS 518/04. Fonte: Sindicato da Indústria da Construção Civil do Estado de São Paulo -SINDUSCON-SP (apudcichinelli, 2008) 6

4 1. Conceitos Água recuperada: esgoto ou água de qualidade inferior que após tratamento é adequada para certos usos. (SINDUSCON-SP apud CICHINELLI, 2008) Aproveitamento de água pluvial: uso da água de chuva para finalidades específicas, como lavagem de áreas externas, alimentação de bacias sanitárias, lavagem de veículos, entre outros. (SINDUSCON-SP apudcichinelli, 2008) Tratamento primário: é a primeira etapa de limpeza pela qual a água passa no seu processo de limpeza. Consiste na retenção de sólidos suspensos através de peneiras ou filtros (figuras 2, 3, 4 e 5). Pode ser chamado também de prétratamento. (MARINHO e MARIN, 2006) 7 1. Conceitos Filtro de sedimentação: é o mais simples, e é indicado para águas cinzas com baixa concentração de matéria orgânica e muitos sólidos dissolvidos. Precisa ser limpo uma vez por mês. Figura 02: Filtro de sedimentação Fonte: Marinho e Marin (2006) 8

5 1. Conceitos Figura 03: Filtro de areia e pedra Fonte: Marinho e Marin (2006) Filtro de areia e pedra: é indicado para águas com alta concentração de sólidos suspensos (que não se sedimentam). A cada mês deve-se trocar a primeira camada de lascas de madeira, e o restante do filtro precisa ser lavado uma vez por ano Conceitos Filtro de carvão ativado: tem um potencial maior de retenção de partículas, e também absorve alguns compostos orgânicos presentes na água. O carvão ativado deve ser trocado a cada três meses. Figura 04: Filtro de carvão ativado Fonte: Marinho e Marin (2006) 10

6 1. Conceitos Figura 05: Filtro ultravioleta Fonte: Marinho e Marin (2006) Filtro ultravioleta: é indicado para águas onde há microorganismos que precisem ser eliminados (é o caso das águas que saem da fossa séptica), através da radiação ultravioleta emitida pelas lâmpadas. Precisa ser limpo uma vez a cada dois meses Conceitos Tratamento secundário: é o processo no qual são retirados da água os resíduos orgânicos, através da ação de microorganismos, que não puderam ser retirados no tratamento primário. Geralmente o tratamento secundário se dá nas fossas sépticas, em sistemas de menor escala, ou nas lagoas de depuração, em sistemas maiores. Tratamento terciário: é o tratamento que envolve processos químicos para a remoção dos elementos inorgânicos presentes na água, através da floculação, entre outros. Dada a sua complexidade e a necessidade de monitoramento constante, o tratamento terciário é feito somente nas estações de tratamento de esgotos. O resultado do tratamento terciário é a água fornecida pela rede pública. Fonte: Marinho e Marin (2006) 12

7 2. Reúsode águas cinzas e negras Comumente difundida em indústrias, a adoção de sistemas para aproveitamento de águas pluviais e de reúsode águas cinzas e negras vem se disseminando em empreendimentos residenciais e comerciais que enfatizam, sobretudo, o caráter sustentável de seus projetos. Graças às tecnologias disponíveis para atender a esse mercado, tais águas, quando adequadamente tratadas, podem ser totalmente reaproveitadas de modo não potável ou até mesmo potável para os mais diversos usos. Fonte: Cichinelli(2008) Reúsode águas cinzas e negras Ainda que as perspectivas de retorno do investimento sejam animadoras em processos industriais, por exemplo, tais sistemas reduzem em até 80% o consumo de água esses fatores associados têm contribuído para limitar seu uso. Os custos dos sistemas variarão de acordo com a finalidade e, conseqüentemente, com o grau de potabilidadeda água a ser usada. A relação é direta: quanto maior a qualidade exigida, maior o investimento. Se viabilizado técnica e economicamente, o uso de fontes alternativas de água deverá ser detalhado na etapa de estudo preliminar, uma vez que o sucesso da execução depende da instalação de sistemas de reserva e distribuição independentes da rede de água potável. Fonte: Cichinelli(2008) 14

8 2. Reúsode águas cinzas e negras Principal fator complicador dos projetos de reúsode água, tanto pluviais como de águas cinzas e negras, a separação dos ramais e cisternas obedece a critérios rigorosos, a fim de que sejam reduzidos os riscos de contaminação. Os custos operacionais também são onerosos. Figura 06: Separação de ramais e cisternas Fonte: Cichinelli(2008) Reúsode águas cinzas e negras De acordo com a arquiteta Carla Araujo Sautchuk: o ideal é que as tubulações destinadas para reúso possuam cor diferenciada das que transportam água potável e os pontos de consumo e ambientes abastecidos por tal fonte sejam corretamente sinalizados; Figura 07: Identificação da tubulação por cor/uso Fonte: Cichinelli(2008) também é importante evitar conexões cruzadas, eliminando qualquer contato entre tubulações de água potável e de efluentes tratados. 16

9 2. Reúsode águas cinzas e negras Com exceção da NBR (Água de Chuva Aproveitamento de Coberturas em Áreas Urbanas para Fins Não-Potáveis), válida desde outubro de 2007, ainda não existem normas brasileiras que atendam aos sistemas de coleta e reúsode águas cinzas e negras. Além do Manual de Conservação e Reúsode Águas em Edificações do SindusCon-SP(Sindicato da Indústria da Construção Civil do Estado de São Paulo), uma das principais referências adotadas nesse setor é o Guidelines For Water Reuse da EPA (Environmental Protection Ageny). Fonte: Cichinelli(2008) Reúsode águas cinzas e negras Os processos de tratamento da água para reúsomais comuns são de sedimentação (tratamento primário) e filtração visando a separação dos sólidos seguidos por tratamentos aeróbio-biológicos para a remoção de matéria orgânica, desinfecção e controle e eliminação de agentes patogênicos. A configuração básica de um projeto para a utilização de água cinza prevê um sistema de coleta de água servida, subsistema de condução da água (ramais, tubos de queda e condutores), unidade de tratamento da água (gradeamento, decantação, filtro e desinfecção), reservatório de acumulação, sistema de recalque, reservatório superior e rede de distribuição. Fonte: Cichinelli(2008) 18

10 2. Reúsode águas cinzas e negras Figura 08: Coleta e reúsode águas cinzas Fonte: Cichinelli(2008) 19 Tabela 01: Classificação e destinação de águas Fonte: SINDUSCON-SP (apud CICHINELLI, 2008) 20

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12 Figura 09: Ovo de avestruz comparado ao ovo de galinha Fonte: Tem Mais (2011) Figura 10: Ovo de avestruz Fonte: Agromundo(2011) 23 sobre a forma de encontrar água em melânciase tubérculos, e aprendendo a enterrar ovos de avestruz cheios de água na estação das chuvas para recuperá-los durante a estação seca. Mostram-se capazes de sobreviver onde outros não conseguiam. Hoje, existem furos artesianos. Figura 11: Menino bebendo água armazenada no ovo de avestruz Fonte: Lerever(2011) Fonte: Lerever (2011) 24

13 25 Figura 12: Abanbar (Irã) 26

14 27 Figura 13: Chultun(Maias e Astecas) 28

15 29 Figura 14: Coleta de águas pluviais no Império Romano 30

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17 Figura 15: Cisterna em placas de cimento pré-moldadas (Brasil) 33 34

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21 41 Figura 16: Poluição das águas pluviais 42

22 Principais componentes de um sistema urbano para captação e tratamento de águas de chuvas: área de coleta; condutores(calhas); sistema de tratamento; dispositivo de primeira filtragem (filtro grosso); sistema de descarte da primeira chuva; recipiente de armazenagem(tanque ou cisterna); Equipamento elétrico,etc Os sistemas de reaproveitamento de água da chuva devem contar com a área de captação (telhado, laje ou piso), condução de água (calhas, condutores verticais e horizontais), a unidade de tratamento e o reservatório de acumulação e reservatório de descarte. Figura 17: Coleta e reaproveitamento de águas pluviais Fonte: Cichinelli(2008) 44

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24 47 Figura 18: Calha coletora situada em posição intermediária permitindo alimentação do reservatório superior de água pluvial por gravidade Fonte: Alves, Zanellae Santos (2008) 48

25 Figura 19: Esquema de soluções de captação e alimentação do reservatório de água pluvial por gravidade Fonte: Alves, Zanellae Santos (2008) 49 50

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27 Figura 20: Coleta e amostras de água da primeira chuva 53 Figura 21: Descarte de água da primeira chuva 54

28 Figura 22: Descarte de água da primeira chuva 55 Figura 23: Esquema básico de dispositivo automático de descarte das primeiras águas escoadas da cobertura Fonte: Alves, Zanellae Santos (2008) 56

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30 Figura 24: Calha dotada de filtro de retenção de materiais grosseiros Fonte: Alves, Zanellae Santos (2008) Figura 25: Filtro vertical de material grosseiro instalado em coletor Fonte: Alves, Zanellae Santos (2008) Figura 26: Filtro horizontal de material grosseiro com grade de barras horizontais Fonte: Alves, Zanellae Santos (2008) 59 Figura 27: Cisternas dotadas de filtro de retenção de materiais grosseiros Fonte: Zanella (2010) 60

31 61 A etapa de decantaçãoconsiste na remoção de partículas em suspensão mais densas que a água por ação da gravidade. Figura 28: Processo de decantação 62

32 63 Figura 29: Esquema básico de desinfecção por ozônio com recirculação da água contida em reservatório Fonte: Alves, Zanellae Santos (2008) 64

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34 Figura 30: Cisternas construídas in loco 67 Figura 31: Cisternas construídas in loco 68

35 Figura 32: Cisternas pré-fabricadas: formatos diferenciados 69 Figura 33: Cisternas: formato inusitado e decorativo 70

36 Figura 34: Cisternas: formato diferenciado e dupla funcionalidade 71 Figura 35: Esquema com o posicionamento relativo da cobertura, sistema de tratamento e reservatório superior de água pluvial Fonte: Alves, Zanellae Santos (2008) 72

37 Figura 36: Posicionamento do reservatório reaproveitamento simplificado de águas pluviais 73 Figura 37: Posicionamento do reservatório solução criativa 74

38 Figura 38: Solução de reservação elevada desenvolvida em conjunto habitacional de baixa renda por equipe da Universidade Federal da Bahia Fonte: Alves, Zanellae Santos (2008) 75 Figura 39: Esquema básico dos sistemas de distribuição de água potável e pluvial, segundo diversas posições do reservatório de água pluvial Fonte: Alves, Zanellae Santos (2008) 76

39 Figura 40: Esquema do posicionamento dos reservatórios elevados de água potável e de água pluvial prevendo complementação por água potável na falta de chuvas Fonte: Alves, Zanellae Santos (2008) Considerações Finais As novas tecnologias e aplicações dos métodos de reúsoe racionalização da água podem contribuir para um ganho ambiental e financeiro. O respeito ao meio ambiente e o viver de modo sustentável são compatíveis com a evolução e implantação de novas tecnologias. Para que o uso, reúsoe aproveitamento da água sejam otimizados, é fundamental que os projetos de instalações sejam estudados, discutidos e executados de maneira eficiente. Finalmente, o Brasil necessita também de medidas de normalização e aprimoramento da legislação para que as novas tecnologias de reúsoe utilização de fontes alternativas possam ser utilizadas de forma segura e sem riscos para os usuários. 78

40 Referências AGROMUNDO. Consulta de imagens na homepageoficial. Disponível em: < Acesso em 01. abr ALVES, W.A.; ZANELLA, L.; SANTOS, M.F.L.Como construir: sistema de aproveitamento de águas pluviais para usos não potáveis. Revista Téchne, São Paulo, n. 133, p , abr CICHINELLI, G. Soluções não potáveis. Revista Téchne, São Paulo, n. 133, p.54-58, abr LEREVER. Consulta de imagens no blog. Disponível em: < Acesso em 01. abr Referências MARINHO, G.; MARIN, J.D.V. Sistemas de reúsode água. Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, Universidade de São Paulo, São Paulo, (Trabalho apresentado para a disciplina Arquitetura, ambiente e desenvolvimento sustentável). Disponível em: < hos_finais_2006/sistemas_de_reuso_de_agua.pdf>. Acesso em: 01 abr TEM MAIS. Consulta de imagens na homepageoficial. Disponível em: < Acesso em 01. abr ZANELLA, F. O aproveitamento de águas pluviais e reúsode esgoto no âmbito urbano e das edificações. CETAC -Centro Tecnológico do Ambiente Construído, Mestrado Profissional em Habitação, Instituto de Pesquisas Tecnológicas, São Paulo, (Aula da disciplina Sustentabilidade do Ambiente Construído ministrada em nov. 2010). 80