ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA HIDRÁULICA E SANITÁRIA PHD2537 Águas em Ambientes Urbanos Reuso de Água Nome: Rafael Siais Furtado Juliana Pereira Romano Gabriel Malva Erick Jungers Raffo Mello Guilherme Vechiato Maziero Leonardo Hoshino Yoshio
1. INTRODUÇÃO A água ocupa 70% da superfície da Terra, sendo sua maior parte, 97%, é salgada. Apenas 3% do total é água doce e, desses, 0,01% estão nos rios, sendo disponível para o uso. O restante está em geleiras, icebergs e em subsolos muito profundos. Ou seja, o que pode ser potencialmente consumido é uma fração muito pequena. O abastecimento de água de uma região depende da sua quantidade de precipitação. Em regiões com abundante precipitação de água, ano após ano, há muita água nos lagos, nos rios e nos depósitos subterrâneos. A Terra, considerada em conjunto, recebe bastante chuva, porém, o grande problema é o fato dessa distribuição de água ser muito desigual, de região para região. Para piorar a situação, águas servidas e outros resíduos são lançados nos rios, nas lagoas e baías, prejudicando a sua qualidade. Ela, a água, é fundamental para a sobrevivência na Terra, sendo assim cada vez mais comum a preocupação e a discussão em relação ao problema de sua falta na quantidade e qualidade desejadas. A partir de 1992, com a realização da Agenda 21, a água passou a ser considerada como um bem econômico. Isto porque as preocupações com a escassez mundial estão aumentando, visto que, as reservas hídricas não estão dando conta do crescimento populacional e econômico. Surge, então, a necessidade de encontrar meios para que esse precioso bem seja usado de maneira correta. Sua qualidade deve ser estritamente compatível com o seu uso. A água para tomar banho, para beber não pode ser de mesma qualidade da água para o uso sanitário, por exemplo. Portanto, nesse contexto fortalece-se muito o tema de reuso de água. Esta, não é novidade no mundo, desde 1960 encontram-se vários exemplos na literatura e de diversas formas diferentes para reaproveitamento para a água.
2. USO RACIONAL E REÚSO DE ÁGUA O reúso de águas pode ser definido como uma prática onde a água, após ser utilizada para um determinado fim, é reutilizada, ou reaproveitada, após receber um determinado tratamento. Segundo LAVRADOR (1987), pode-se classificar o reúso da seguinte maneira: Reúso Indireto não Planejado: quando a água, utilizada em alguma atividade humana, é descarregada no meio ambiente e novamente utilizada a jusante, em sua forma diluída, de maneira não intencional e não controlada. RIO Uso 1 Uso 2 Reúso Indireto Planejado: quando os efluentes após tratados, são descarregados de forma planejada em corpos de águas superficiais ou subterrâneos, para serem utilizados a jusante, de maneira controlada, no atendimento de algum uso benéfico. RIO Uso 1 Uso 2 LAGO Reúso Planejado ou Reúso Intencional: quando o reúso da água é resultado de uma ação humana consciente, a partir de uma descarga de efluentes. Neste caso,
pressupõe-se a existência de um sistema de tratamento de efluentes que atenda aos padrões de qualidade requeridos pelo uso objetivado. RIO Uso 1 Uso 2 Tratamento Reciclagem de Água: é o reúso interno da água em um determinado processo, antes de sua descarga em um sistema geral de tratamento ou outro local de disposição. Uso 1 Tratamento RIO 3. TIPOS DE REÚSO As formas potenciais para a aplicação de reúso de água estão relacionadas a quase todos os tipos de consumo de água. A aplicação efetiva de um sistema de reúso irá depender de fatores como: decisões políticas, esquemas institucionais, disponibilidade técnica e fatores econômicos, sociais e culturais (HESPANHOL, 1997). A Figura 7 apresenta os principias usos potenciais de esgotos tratados.
Figura 7 Tipos de Reúso (HESPANHOL, 1997) 3.1. Reúso Industrial O emprego do reúso de água nas indústrias vem sendo largamente difundido em todo o mundo, principalmente em regiões onde há escassez de recursos hídricos ou onde o uso das águas naturais deve obedecer às regulamentações da legislação local, dando prioridade aos usos mais nobres como o abastecimento humano e a dessedentação de animais. Segundo USEPA (1992) e HESPANHOL (1997) as principais aplicações industriais de efluentes domésticos tratados podem ser classificadas como: reúso para sistemas de água de resfriamento, reúso para sistemas de produção de água quente ou vapor caldeiras, reúso em processo industriais, entre outros usos como rega de jardins, lavagem de tanques e pátios etc.. HESPANHOL (1997) complementa que outros reúsos industriais em potencial podem ser identificados na construção civil, como a preparação e cura de concreto, compactação do solo, entre outros. Já nas indústrias mecânicas esta água tem grande utilização na lavagem de peças. 3.1.1. Padrões de Qualidade da Água para Reúso Industrial Dependendo da aplicação industrial a que a água se destina, deverá atender a um padrão específico de qualidade. Para algumas modalidades industriais, por exemplo, a indústria eletrônica, o padrão de qualidade da água exigido para a lavagem das placas de circuito impresso é muito rigoroso, chegando às especificações de água destilada. Por outro lado, aplicações como a indústria de curtimento, podem utilizar águas com padrões de qualidade relativamente baixos (USEPA, 1992).
A dificuldade para a determinação da qualidade dos efluentes a serem empregados nos processos industriais, está na avaliação de alguns parâmetros com os quais não havia preocupação de contaminação no passado, pelo simples fato de não se manifestarem em águas naturais. Ressalte-se que para aplicações mais comuns, como para águas de reposição em sistemas de resfriamento e alimentação de caldeiras, existe uma vasta literatura que reporta casos de aplicação e define parâmetros seguros para a aplicação em sistemas de reúso. Para alguns setores como a indústria petroquímica, de papel e celulose, têxtil, entre outras, são citados na literatura diversos casos de aplicação e, portanto os parâmetros de qualidade das águas utilizadas. Todavia, para cada nova aplicação devem ser verificadas situações específicas para o emprego das técnicas de reúso. 4. ALGUMAS CONSIDERAÇÕES SOBRE TIPOS DE ESGOTO O esgoto sanitário pode ser classificado conforme sua origem em: Água Cinza quando são provenientes das pias dos banheiros, chuveiro e ducha, possuindo, assim, baixa carga poluidora. Esgoto Bruto quando são provenientes de vasos sanitários, mictórios, pias de cozinhas, tendo, portanto, uma elevada carga poluidora. De maneira geral, a geração de água cinza e esgoto bruto são divididos nas proporções de acordo com a figura:
4.1. Coleta de água cinza e esgoto bruto Sempre que possível deverá ser efetuada toda a rede hidráulica no empreendimento visando a coleta da Água Cinza separada da coleta do Esgoto Bruto, tendo como destinação respectivamente a ERA e a ETE. O empreendimento deverá também prever a rede hidráulica de água potável separada da rede de água de reuso. 4.2. Tipos de tratamento - Água cinza: deverá ser tratada numa estação chamada ERA - Estação de tratamento de reuso de água - visando o reuso desta água no próprio empreendimento. - Efluente Bruto: deverá ser tratado numa estação de tratamento de esgoto, ETE, que deverá atender a legislação ambiental para ser lançado no corpo receptor ou então, ser reusada na irrigação de áreas verdes.
4.2.1. Estação de tratamento de reuso de água - ERA A ERA tem a finalidade de tratar água cinza, como já dito anteriormente. Por esse motivo é tem um processo diferente da ETE, sendo, portanto, constituída das seguintes unidades: série; a) Pré-tratamento gradeamento; b) Tanque de primário; c) Três filtros biológicos em série, em plástico PP Polipropileno, cinza claro, em d) Decantador terciário; e) Sistema físico químico para remoção de material coloidal e cor. f) Tanque de contato e clorador. g) Filtro de areia e carvão ativo para a água tratada. Segue abaixo o fluxograma do tratamento da água cinza:
5. CLASSIFICAÇÃO DAS ÁGUAS forma: De acordo com o seu uso preponderante, as águas são classificadas da seguinte I - Classe Especial - destinadas: a) ao abastecimento doméstico sem prévia ou com simples desinfecção; b) à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas. II - Classe 1 - destinadas: a) ao abastecimento doméstico após tratamento simplificado b) à proteção das comunidades aquáticas; c) à recreação de contato primário (natação, esqui aquático e mergulho); d) à irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes ao solo e que ingeridas cruas sem remoção de película; e) à criação natural e/ou intensiva (aqüicultura) de espécies destinadas à alimentação humana. III - Classe 2 - destinadas: a) ao abastecimento doméstico, após tratamento convencional; b) à proteção das comunidades aquáticas; c) à recreação de contato primário (esqui aquático, natação e mergulho); d) à irrigação de hortaliças e plantas frutíferas; e) à criação natural e/ou intensiva (aqüicultura) de espécies destinadas à alimentação humana; IV - Classe 3 - destinadas: a) ao abastecimento doméstico, após tratamento convencional; b) à irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras; c) à dessedentação de animais. V - Classe 4 - destinadas: a) à navegação: b) à harmonia paisagística; c) aos usos menos exigentes. Fonte: Conselho Nacional do Meio Ambiente - Resolução nº 20 - de 18 de junho de 1986.
6. ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA Percebe-se no gráfico abaixo que em menos de 1 ano a economia obtida com o reuso da água ultrapassa a curva de investimento mais operação, provando que o investimento tem retorno financeiro a curto prazo. Milhares R$ 500 CURVA DE RETORNO DE INVESTIMENTO 450 400 350 300 250 200 150 100 50-0 0,5 1 1,5 2 ANOS investimento + Operacional investimento ECONOMIA 7. EXEMPLOS Alguns exemplos de estações que estão em implantação: Residencial Valville I Alphavile, Santana de Parnaíba SP População: 1700 habitantes, reuso de água = 170 m3/dia. Aplicação: Irrigação, sanitários e lavagem de vias urbanas. Residencial Vera Cruz Bairro de Vila Madalena SP População 100 habitantes, reuso de água = 10 m3/dia Aplicação: Irrigação, sanitários e lavagem de vias urbanas. Condomínio Villa de Anomam São Sebastião - SP População 300 habitantes, reuso de água = 60 m3/dia Aplicação: Irrigação, sanitários e lavagem de vias urbanas.