1 INTRODUÇÃO

Na atualidade, é crescente a preocupação do ser humano com a redução das reservas de água, diante do aumento do consumo e do comprometimento dos recursos hídricos, decorrente da poluição, de forma que é merecedor de destaque o tema referente à reutilização de águas residuárias. Neste contexto, o reuso de água é conceituado tal qual a reutilização de água residuária, decorrente de ação do homem, por uma ou por mais ocasiões, com finalidades diversas (MOTA, 2007). A reutilização de água é viável, sendo necessário que a construção das edificações siga determinados parâmetros, com vistas a impedir o contato entre a água decorrente do reuso e da água tratada.

Segundo Fiori (2006), as águas cinzas são originárias de máquinas de lavar louças e roupas, tanques, chuveiros e lavatórios. Assim, as águas cinzas devem ser empregadas no reuso devido à reduzida carga orgânica que apresentam, de forma que a desinfecção e o tratamento é imprescindível para a segurança na sua utilização. É necessário que as tecnologias a serem utilizadas no tratamento da água cinza sejam capazes de atender às diversas concentrações de patógenos e de carga orgânica, com vistas à disponibilização de um produto de satisfatórias segurança e qualidade.

As águas negras, segundo Gonçalves (2006), consiste no efluente decorrente de bacias sanitárias, compostas por urina e fezes, assim como papel higiênico e assemelhados, apresentando sólidos suspensos e alta carga orgânica; seu tratamento produz menos subprodutos que a água cinza.

Isto posto, não dar-se-á ênfase ao tratamento da água negra, com a finalidade de torná-la potável, visto que a separação entre águas cinza e negra é caracterizada por altos custos, decorrente do tratamento da água negra.

De acordo com as diretrizes da Política Nacional de Recursos Hídricos, a água é um recurso natural limitado, dotado de valor econômico (BRASIL, 1997). Nesse sentido, o valor da água está relacionado com o equilíbrio entre oferta e demanda: quanto maior for a sua escassez em determinada localidade, maior será seu valor (GARRIDO, 2000, p.58).

Diante de um cenário de escassez hídrica associada a fatores climáticos, os pesquisadores têm reconhecido a importância de estudar alternativas tecnológicas visando otimização econômica dos sistemas de captação e armazenamento da água de chuva. De acordo com May (2004), a viabilidade do uso da água de chuva é evidenciada pela redução da demanda de água de abastecimento público, com a incorporação de água de boa qualidade para uso doméstico.

Alguns autores constataram que há melhoria nas condições de renda das populações às quais são disponibilizados sistemas de aproveitamento de água da chuva (BAIYEGUNHI, 2015; MOLINA-GALARZA et al., 2015).

Segundo Fewkes (1999) no Reino Unido aproximadamente 1/3 do consumo de água potável residencial é referente à limpeza do vaso sanitário, de forma que a indução à utilização de água da chuva é incentivado devido a substituição da água potável por água da chuva, sendo possível instalar sistemas de armazenamento com a finalidade substitutiva.

Schidt (2001) declara que, na Alemanha, o Estado efetua a cobrança de uma taxa, referente à inserção de água de chuva no sistema público de esgoto, sendo um estímulo para os cidadãos, aos quais é apresentada a possibilidade de economia da aludida taxa quando promovem a instalação de um sistema de captação e aproveitamento da água da chuva.

Nos Estados Unidos, o aproveitamento de água da chuva ocorre com vistas a executar a higienização de automóveis e vasos sanitários, os processos de irrigação e o resfriamento evaporativo (MAY, 2004), ao passo que, na Austrália, a coleta de água da chuva resulta em uma economia de 45% da quantidade de água gasta em uma residência e em 65% de redução do consumo de água potável, na agricultura.

No Japão, segundo Kita et al. (1999), a água da chuva é coletada intensamente, devido aos reservatórios que abastecem a capital encontrarem-se a grandes distâncias de seu destino, assim como a impermeabilização do solo dificulta a absorção da água, impossibilitando a infiltração. Assim, são utilizados dois sistemas de coleta distintos: um consistindo em sistema de reservatório de água da chuva e o outro no sistema de valas de infiltração de água da chuva.

No Brasil, a escassez de água no semiárido do Nordeste brasileiro ressalta a importância do uso de SAAC visando ao aumento da oferta hídrica, dadas as condições climáticas na região. A disponibilidade e utilização dos recursos hídricos, no Nordeste brasileiro, permanecem como um problema elementar no que diz respeito ao seu desenvolvimento. Todos os dias, vultosos esforços vêm sendo empreendidos, com o objetivo de aplacar as terríveis consequências do desabastecimento hídrico e oferecer água suficiente para atender o abastecimento humano e dos demais animais, além de garantir a irrigação.

A coleta e armazenamento de água da chuva é capaz de atenuar as implicações de natureza humanitárias, advindas da escassez de água, todavia, é necessário que sejam empregadas técnicas modernas, com o objetivo de otimizar o processo de captação e a conservação da água. Kim (2011) mostra em seu trabalho que através da utilização de técnicas adequadas de filtragem e reservatório subterrâneo é possível armazenar água pluvial, sem a adição de reagentes químicos, por períodos superiores a 100 dias.

Recentemente há uma tendência crescente sobre o tratamento dos efluentes gerados pela atividade doméstica, onde parte do planejamento dos condomínios comumente inclui instalações de ETE's e aproveitamento da água da chuva. As empresas usam as ações referentes à sustentabilidade como marketing, a fim de atrair clientes que pensam também na sustentabilidade de sua residência. Apesar da burocracia, as empresas têm buscado certificações do IDEMA/IBAMA ou ISO 14000 para atuar neste novo mercado. Seguindo esta tendência, a proposta do condomínio Rio das Pedras inclui o projeto de uma estação de tratamento de efluentes provenientes das atividades domésticas.

A proposta do empreendimento tem seu foco no público de alto poder aquisitivo, mais especificamente destinado a famílias que já tenham filhos. Isso porque o projeto do condomínio contempla áreas de lazer e parques para o lazer familiar e infanto-juvenil. Dentro desta proposta o projeto do Rio das Pedras dispõe de uma área verde, fazendo necessária a irrigação desta área e consequentemente o reuso da água neste processo como forma de economia de recursos hídricos e também referente aos custos de abastecimento de água do condomínio.

 

 

 

 

2 OBJETIVOS

 

 

2.1 OBJETIVO GERAL

 

 

Apresentar dois tipos de tratamento para as águas cinza e preta provenientes do condomínio Rio das Pedras, localizado na zona rural de Macaíba - RN..

 

    1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

 

  • Otimizar a relação envolvendo os consumos da água reutilizadas, com o objetivo de minimizar os custos;

  • Conhecer a demanda de água utilizada pelo condomínio;

  • Projetar o sistema de reuso de água.

3 REVISÃO DA LITERATURA

 

 

3.1 UTILIZAÇÃO DE RECURSOS HÍDRICOS

 

 

O uso não coordenado de recursos hídricos, no decorrer do tempo, tem determinado diversos problemas relativos ao esgotamento hídrico no mundo. A água potável tem se tornado cada vez mais difícil de ser obtida, o que eleva seu valor financeiro, diante da crescente falta de disponibilidade. A intensificação da demanda hídrica consiste num desafio, visto que a água disponível, em todas as regiões do mundo, apresenta-se em condições cada vez menores, inversamente proporcional ao crescimento populacional. Neste contexto, é necessária a prática de uma gestão responsável dos recursos hídricos, assim como a utilização de técnicas e políticas de utilização da água, com vistas a orientar e fiscalizar a utilização racional do referido recurso e proteger as bacias hidrográficas.

A região da Grande Natal e, consequentemente, do município de Macaíba, são abastecidas por mananciais superficiais e lençol freático, dividido em duas regiões – norte e sul. A região norte é provida por um conjunto de poços e pela Lagoa de Extremoz. Na região sul, o abastecimento é realizado pela Lagoa do Jiqui e também complementado por um conjunto de poços (ANA, 2016).

Segundo (Rocha & Studart, 2014) Natal apresenta um elevado nível de heterogeneidade temporal e espacial de seu regime pluviométrico; pela ocorrência de anos com excesso de chuvas, em contraste com períodos anuais que apresentam grande escassez de precipitações. A estação das chuvas estende-se de fevereiro a agosto, com totais mensais médios acima de 110mm. Enquanto os meses mais secos estendem-se de outubro a dezembro, com totais mensais médios abaixo de 40mm, a precipitação média anual é de aproximadamente1600mm.

A água é fundamental à vida. Esta consciência precisa nortear o comportamento em busca da preservação desse recurso natural. Apenas 2,5% da água existente no planeta é doce, a maior parte dela (2%) está congelada nos polos. Apenas 0,5% está disponível para todas as necessidades humanas. É pouco, por isso preservar é fundamental. O saneamento básico depende da água. No ano de 2013, o Brasil registrou 320 mil internações de doenças ocasionadas pela falta d’água.

 

 

3.3 TRATAMENTOS DE ÁGUA

 

 

3.3.1 Tratamento individual

 

 

Os tratamentos individuais são de responsabilidade do construtor do imóvel e de seu proprietário, de forma que as seguintes estruturas, elencadas na Figura X, podem ser combinadas, sendo o seu produto despejado na rede de coleta pública.

 

FIGURA X – Possíveis associações entre elementos componentes do tratamento individual.

 

Fonte: Pesquisa do autor, 2016.

 

Dentre as soluções individuais de sistemas de esgoto, é possível elencar:

 

a) Fossa séptica: Define-se como um reservatório não permeável, no qual o esgoto não tratado permanece por certo período de tempo, antes de ocorrer sua destinação ao solo ou à rede pública de coleta. Neste reservatório, os microrganismos realizam a mineralização do material sólido, o que resulta na produção de Iodo, escuma, efluente e gases. A utilização da fossa séptica pode ser associada com o filtro anaeróbico.

 

FIGURA X - Fossa séptica.

 

Fonte: PoolShop, 2014.

 

FIGURA X - Fossa séptica associada a filtro anaeróbico..

 

Fonte: PoolShop, 2014.

 

b) Fossa seca: Esta modalidade de reservatório é aplicado na inexistência de água encanada, consistindo em uma cavidade abaixo da bacia sanitária, devendo posicionar-se a 1,5 metro do lençol freático, devendo ser evitado o contato do referido lençol com a fossa, visto que a permeabilização desta a converteria em uma fossa negra. A Figura X demonstra a estrutura da fossa seca.

 

FIGURA X - Fossa seca.

 

Fonte: UFCG, 2012.

 

c) Sumidouro ou fossa absorvente: Terrenos altamente permeáveis possibilitam a construção de sumidouros, os quais são construídos por tijolos separados, fechados por uma tampa de concreto armado, ladeado por britas, com vistas a facilitar-se a inserção de água no solo. A Figura X apresenta a integração entre sumidouro e fossa séptica.

 

FIGURA X - Sumidouro ou fossa absorvente.

Fonte: MOURA, 2012.

 

d) Campos de absorção: Sua aplicação deve ser destinada a solos permeáveis, podendo ser caracterizados como um projeto de irrigação sub superficial, de forma que o esgoto deve ser transposto, anteriormente, à fossa séptica, através de um reservatório de distribuição.

 

FIGURA X - Campo de absorção.

Fonte: UFRRJ, 2012.

 

e) Vala ou campo de infiltração: Esta solução individual também pode ser denominada trincheira filtrante e visa ao despejo de esgoto em terrenos impermeáveis ou de permeabilidade ínfima. As manilhas empregadas nos coletores não devem ter contato com as extremidades, devendo haver um distanciamento de 0,6 cm, com o objetivo de favorecer a inserção do esgoto no solo. Trata-se de uma opção de baixo custo, sendo montados o distribuidor e o coletor em apenas uma vala, separados por uma camada de areia entre 0,3 e 0,6 mm, com 600 a 700 mm de espessura.

 

 

3.3.2 Tratamento coletivo

 

 

São diversos os meios de tratamento de água existentes, de forma que a definição do método a ser aplicado decorre da análise dos requisitos de qualidade da água residual, considerando-se os aspectos da fonte e da pretensão de sua aplicação. Segundo Monteiro (2009), 99,9% dos efluentes domésticos é representado por água, ao passo que 0,1% é volume sólido, os quais podem ser classificados como flutuantes, sólidos dissolvidos e sólidos em suspensão. O processo de decantação permite a segragação entre sólidos sedimentáveis e flutuantes. Todavia, a água envolvida no procedimento possui sólidos em suspensão e dissolvidos, sendo necessária a prática de um processo de natureza biológica.

Devido a variedade dos materiais que compõem o efluente doméstico, é necessário dividir o tratamento de água em quatro estágios, conforme as figuras a seguir.

 

FIGURA X – Tratamentos de águas cinza e negra.

 

Fonte: PAULA (2009); BONI (2005).

 

De acordo com Paula (2005), o tratamento preliminar ocasiona a primeira eliminação dos resíduos sólidos de natureza grosseira e de areia, através de meios físicos, podendo haver desaeradores, caixas de gorduras, remoção de óleos, gradeamento e utilização de peneiras. Boni (2009) registra que tal tratamento é de alta eficácia na retirada de matéria particulada, de forma que a metade dos sólidos suspensos e entre 1/4 e 1/2 de DBO5 são retirados, assim como redução entre 10% e 20% de nitrogênio. São removidos, também, microrganismos, metais e nutrientes, de forma que empregam-se os processos de decantação simples, precipitação química, flotação e neutralização.

Segundo Boni (2009), o tratamento secundário se dá na segregação entre sólidos e líquidos, ocorrendo a sedimentação do lodo e a retirada da alta concentração de matéria orgânica, de forma que encontram-se valores de 10 mg/L e 30 mg/L de DBO51; remove-se de 10% a 50% de nitrogênio orgânico, convertendo-se, também neste processo, fósforo em fosfato. Tal processo consiste no emprego de Iodo ativado, sistemas anaeróbios, lagoas de estabilização, filtros biológicos, lagoas aeradas e precipitações químicas (PAULA, 2005).

O tratamento terciário almeja efetivar o estágio predecessor, através da retirada de sólidos suspensos e de colóides, através da realização de filtragem (com filtros de areia), desinfecção e coagulação química. Segundo Boni (2009), a retirada de nitratos e de amônia, dentre outros poluentes, pode se dar através de troca iônica, ao passo que a retirada de sólidos dissolvidos poderá ser efetuada por vias do processo de osmose reversa. Utiliza-se, segundo o mencionado autor, nesta fase do tratamento, oxidação química, remoção de nutrientes, eletrodiálise, adsorção por carvão ativado e retirada de patógenos.

 

3.3.3 Tratamento convencional

 

Os tratamentos mais comuns da água cinza para residências e condomínios consistem em um sistema em divido em etapas: iniciado pelo tratamento por processos que contém bactérias aeróbicas. Após isso o ar é difuso na água para criar um ambiente anaeróbico com condições para as bactérias anaeróbicas consumir as impurezas. Além disso, estes sistemas incluem um processo de filtração onde uma membrana com poros microscópicos que impedem a passagem de partículas, bactérias e vírus. No último estágio do sistema, ocorre a desinfecção. Nesta etapa lâmpadas ultravioletas são instaladas no meio onde ocorre a passagem de água para proporcionar uma maior proteção contra os patogênicos, juntamente com o cloro que é adicionado à água durante seu armazenamento. Este sistema é comumente oferecido por empresas de tratamento de água, objetivando o reuso da água cinza em irrigação, pias, lavagem de roupas, banho, duchas e também no toalete (AL-JAYYOUSI, 2003).

Uma das tecnologias mais comuns quanto ao tratamento de água cinza destinado ao uso doméstico é o sistema composto pela filtragem dos sólidos junto com a desinfecção. Este processo faz com que a natureza química da água cinza permaneça inalterada de modo que apenas o tratamento químico seja necessário. A processo deste sistema de dois estágio tem como início o primeiro processo compreendido pela filtragem com barras de metais enquanto a desinfecção é realizada usando cloro ou bromo, que são distribuídos ao longo do processo numa solução líquida na água cinza.(AL-JAYYOUSI, 2003).

A água cinza segue com um alto índice de carga orgânica e turbidez, limitando a eficiência do processo da desinfecção química, pois a matéria orgânica na água cinza requer um processo de desinfecção, uma vez que as partículas de matéria orgânica reduzem a capacidade da substância responsável pela desinfecção. Além disso, nem todas as partículas de matéria orgânica são 100% tratadas e como consequência, não eliminam completamente todos os agentes patogênicos. No caso do cloro, produtos derivados como cloraminas são geradas, as quais têm baixa capacidade de desinfecção e podem afetar a saúde humana.

 

3.3 MÉTODOS DE REAPROVEITAMENTO DE ÁGUA

 

 

Baseado no tipo de agente contaminante presente no efluente, serão utilizadas diferentes maneiras de coleta e tratamento deste efluente. Tratamentos físicos e químicos podem ser aplicados tanto na água cinza quanto na negra a fim de produzir água não-potável. Dado que estes dois tipos de água contém resíduos orgânicos, tratamentos como a filtragem por membrana se mostra necessária para produzir uma água de maior qualidade (ANTONOPOULOU, 2013).

A água cinza compõe de 50 a 80% de todo o efluente doméstico, sendo considerada um recurso de água ideal para reuso devido sua baixa concentração de resíduos orgânicos. Os tratamentos destinados às águas cinzas e negras dependem do uso que será feito destas posteriormente. No caso do condomínio rural Rio das Pedras, a água tratada será reutilizada na irrigação de gramados e plantações uma vez que esta atividade não requer que a água seja potável ou de alta qualidade.

 

 

3.3.1 Sistemas de reuso de água

 

 

Existem vários exemplos de sistemas de reuso de água e estes são divididos entre centralizados e descentralizados. Os sistemas centralizados são aqueles que servem tanto para aplicações potáveis quanto não-potáveis incluindo irrigação pra agricultura, restauração ambiental e reuso urbano. As aplicações para reuso da água refletem diretamente nos âmbitos econômicos, sociais e ambientais no momento em que este sistema é adotado.

Em regiões áridas o reuso da água é geralmente adotado na agricultura, diferente dos cetros urbanos onde a demanda de água crescente encorajou o reuso da água potável e não-potável. Entre os exemplos de cidades que promovem o reuso da água não potável, estão Sydney, Adelaide (Austrália), Tóquio e Nova Iorque. O uso potável é menos comum e atualmente em prática em Cingapura, Califórnia, Namíbia, Perth e Londres (WILCOX, 2016).Apesar dos benefícios das aplicações dos sistemas de reuso de água em larga escala, é necessário um investimento operacional nestes sistemas de distribuição para transportar águas por grandes distâncias. No Japão, por exemplo, com a chegada da seca prolongada desenvolveu-se um sistema onde a água residual passou a ser armazenada para uso em aplicações industriais e referentes á irrigação (WILCOX, 2016). Particularmente na cidade de Fukuoka onde foi construído um sistema de reuso de água para descarga, irrigação e prédios comerciais, tendo seu início em 1980 (SUZUKI et al, 2002).

Os sistemas centralizados, conforme a Figura X, logo abaixo, geralmente favorecem aplicações do reuso da água potável. Este reuso tem sido considerado como uma boa alternativa devido ao seu baixo custo comparado os demais sistemas. O reuso da água potável evita que sejam atribuídos mais custos associados com o desenvolvimento de um método de tratamento para retirar os agentes patogênicos provenientes da água não potável. Estes benefícios contribuem para a implementação de métodos para o reuso da água potável em maiores escalas, especialmente em regiões que passam por períodos prolongados de seca.

FIGURA X – Sistema centralizado.

Fonte: Matos et al (2014).

 

FIGURA X - Sistema descentralizado.

Fonte: Matos el al (2014).

Por outro lado, os sistemas descentralizados, ilustrado pela Figura X, axima, se referem a uma sorte de tecnologias e infraestruturas que podem ser usadas como um método alternativo de suprimento de água. A escala e integração dos sistemas variam consideravelmente dependendo das habitações que este sistema vai atender bem como o aglomerado de construções, desde subúrbios a distritos.

Além disso, sistemas descentralizados podem operar em conjunto com os centralizados, adicionando outras fontes de captação de água. Estes sistemas podem utilizar diferentes fontes de água, que incluem a água da chuva e água cinza (MOGLIA, 2011) e também proporcionam benefícios como a redução de custos, eficiência no uso dos recursos hídricos, bem-estar social e proteção ambiental (BIGGS, 2008).

O maior desafio acerca da implantação dos sistemas descentralizados de reuso de água é a falta de informação empírica sobre o sucesso ou falha da aplicação do sistema. Verrecht et al (2012) sugere que a implantação de um sistema descentralizado em uma pequena escala não é economicamente viável comparado e sua eficiência não é comprovada.

Entretanto, estes métodos quando aplicados num conjunto de condomínios numa escala maior mostram a necessidade de uma maior avaliação referente a aceitação pública da água reusada, qualidade da água, custos de manutenção, eficiência do tratamento e a tecnologia empregada na integração da água de chuva e água cinza. O trade-off entre os benefícios da eficiência do tratamento associados com sistemas centralizados e os custos provenientes das distribuição da água tendem a variar de acordo com a vizinhança onde a tratamento é aplicado (VERRECHT, 2012).

 

 

3.3.2 Águas cinza e negra

 

 

Por definição, a água cinza é aquela que é utilizada em máquinas de lavar, duchas, chuveiros e pias. Não é uma água limpa, porém potencialmente não é tóxica e geralmente livre de doenças. A água cinza possui nutrientes originados das atividades domésticas, como o nitrogênio, fósforo e o potássio . Esta água é reutilizada para aproveitamento destes nutrientes.

A água cinza não entrou em contato com dejetos sólidos humanos. Isto reduz o risco de doenças e aumenta a rapidez com os compostos nocivos à saúde possam ser quebrados em contato com a água. Esta água contém partículas de sabão, gordura e óleo da água usada para cozimento, cabelos e até pedaços de pele humana. Isso porque esta água é coletada a partir das encanações das lavanderias, chuveiros e pias.

No Brasil, o consumo médio per capita de água nos últimos três anos segundo o Instituto Trata Brasil é de 165,3 litros por habitante ao dia. Logo, há uma geração de águas cinzas muito elevada.

A qualidade da água cinza varia de acordo com as atividades domésticas que são realizadas nas residências, de modo que os componentes presentes também variam de acordo com a residência, estilo de vida, instalações e produtos químicos utilizados (REBELLO,2011).

Além disso, os fatores que contribuem para a característica da água cinza são o tipo de rede de distribuição usado no abastecimento da água e a qualidade da água usada para este mesmo fim.

O reuso de água demanda medidas efetivas de proteção à saúde pública e ao meio ambientes, e ambas devem ser técnica e economicamente viáveis. Embora a água cinza não possua contribuição dos vasos sanitários, de onde provém a maior parte dos microrganismos patogênicos, a limpeza das mãos após o uso do toalete, lavagem de roupas ou o próprio banho são possíveis fontes de contaminação e inserção de risco no seu reuso (GONCALVES, 2006).

 

3.3.2.1 Tratamento de água cinza

 

O tratamento da água cinza apresenta vantagens do ponto de vista energético pois evita longos transportes para condução a uma unidade de tratamento para esta água retornar às residências. Desta forma, é importante que o sistema de tratamento apresente uma fácil operação e manutenção, assim o usuário pode fazer uso deste sem maiores dificuldades nem custos.

 

3.3.2.2 Tratamento de água cinza

 

A água negra é aquela proveniente dos vasos sanitários que contém basicamente fezes, urina e papel higiênico, tendo em sua composição quantidades elevadas de matéria fecal e papel higiênico. Além de apresentar carga orgânica elevada e a presença de sólidos em suspensão (GONCALVES, 2006).

O volume de águas negras é bem menor que o volume de água cinza produzido, apesar de conter a maior parte dos microrganismos patogênicos e dos nutrientes encontrados no esgoto doméstico (GALBIATI, 2009).

As principais características das águas negras estão descritas a seguir, segundo Gonçalves (2006):

• Elevada concentração de matéria orgânica e sólidos em suspensão; • O perfil de vazão apresenta características de grande variação temporal, geração descontinuada e vazões pontuais elevadas;

• As características de consumo de água do aparelho sanitário utilizado também influenciam nas características do esgoto gerado, ou seja, menor consumo de água implica na concentração maior dos compostos presentes nas fezes e urina no efluente;

• A inclusão das águas originadas da pia da cozinha é atualmente uma prática recomendada, tendo em vista a presença de grande quantidade de sólidos em suspensão e compostos graxos, óleos e gorduras de origem animal e vegetal.

 

      1. Tratamentos convencionais

 

Uma vez que os processos físicos garantem a clarificação da água, eles são razoavelmente eficientes em diminuir a carga de poluentes orgânicos da água cinza destinadas ao reuso, uma vez que tal carga tem relação direta com a turbidez. A qualidade estética da água é então melhorada e problemas associados com a desinfecção encontrada na filtração também são mitigados. Por outro lado, a filtração simples baseada em fibras não apresenta grandes barreiras à matéria suspensa, resultando na passagem de coliformes e também na propensão de descargas de sólidos assim que choques hidráulicos ocorram (AL-JAYYOUSI, 2003).

Já os sistemas de filtragem por membranas oferecem uma barreira permanente às partículas suspensas maiores que o material da das membranas que proporcionam uma maior segurança referente à passagem da matéria suspensa da água cinza.

O tratamento biológico consiste na remoção do material biodegradável, especialmente em sistemas onde há grandes de redes de distribuição de água como em hotéis ou condomínios. Os benefícios do tratamento biológico e físico são combinados em processos como o reator biológico de membranas (MBR) e o filtro biológico aerado (BAF), que são compostos por processos capazes de produzir efluentes de alta qualidade. O filtro biológico aerado combina o processo de filtração com um reator biológico fixo.

Desta forma, apresentando poucas barreiras à passagem dos materiais suspensos e assim não desinfetando a água. O reator biológico de membranas combinam um reator de lodo com uma membrana de filtração, e tem obtido sucesso na reciclagem da água cinza em construções residenciais (KISHINO, 1996).

O processo do MBR pode ser configurado com a membrana localizada dentro do reator (sistema de membrana submerso) ou fora do reator (MBR de fluxo lateral). Os sistemas de fluxo lateral possibilitam um maior fluxo de água que necessita de limpeza regular, mensal, semanal ou até mesmo diariamente. Os sistemas de membrana submersos são operados hidraulicamente, gerando um fluxo menor ao comparado com o MBR de fluxo lateral, porém mais estáveis onde sua limpeza é necessária a cada seis meses (AL-JAYYOUSI, 2003).

FIGURA X - Reator de biológico de membranas.

Fonte: García-Montoya (2016).

 

3.3.5 Tratamento da água negra

O tratamento tradicional da água negra se inicia pelo armazenamento da água num tanque onde há uma colônia de bactérias por 24 horas, como num sistema anaeróbico para águas cinzas. Esta água é então transportada para um tanque de tratamento secundário que é dividido em três tanques separados: tanque de aeração, tanque de recirculação de lodo e câmara de irrigação. A água negra e ar são transferidos para dentro do tanque de aeração que contém uma peneira rotativa que chacoalha os dois fluidos, fazendo com que as bactérias se multipliquem nas partículas de lodo e digerindo vários nutrientes e oxigênio. O resultado da etapa de aeração é encanado na câmara de recirculação de lodo, onde o mesmo se torna corpo de fundo enquanto a água é forçada para cima por um mecanismo coberto por uma colônia de bactérias que consomem o oxigênio e quebra as partículas sólidas restantes. Os efluentes restantes passam para a câmara de irrigação onde serão clarificados e o cloro será adicionado aos efluentes.
Este sistema não é ideal para o uso em irrigação de vegetações e pomares e nem para o consumo humano. Outra maneira de tratamento convencional da água negra consiste em um sistema composto por três etapas: começando pelo pré-tratamento no qual o efluente passa pelo processo de gradeamento onde os sólidos mais grosseiros serão separados do esgoto líquido mediante contato com as grades ou peneira rotativa. Após passar pelas grades, o esgoto passa por processos de retirada da areia e gordura, finalizando o pré-tratamento.
Em seguida se inicia o tratamento primário, onde os agentes poluentes são separados da água por sedimentação, uma vez que o efluente ainda possui características poluidoras. Este processo consiste em ação física facilitada pela adição de agentes químicos que coagulam a matéria poluente que facilitam sua decantação. Este tratamento é padrão entre os demais sistemas de tratamentos e todos eles incluem a coleta do resíduo, filtração, tratamento químico, remoção da areia e sedimentação.
Para o segundo grau do tratamento existem uma ampla gama de alternativas. Técnicas como lagoas de estabilização, sistemas de lodos ativados como mostrado na figura VI, valas de oxidação e biorreatores podem ser aplicados nesta etapa. O tratamento secundário consiste na degradação da matéria orgânica por microorganismos que irão consumi-la em reatores biológicos. Os efluentes que resultam deste tratamento ainda possuem uma alta carga de microorganismos apesar de poucos materiais poluentes restantes onde estes são removidos após a sedimentação.

Figura X – Sistemas de lodos ativados.

Fonte: García-Montoya (2016).

 

A água negra é considerada perigosa para o consumo sob circunstâncias normais. O sistema de tanques sépticos, que contém filtragem por sedimentação, é um dos meios mais viáveis para tratar a água negra. O efluente tratado no tanque séptico pode ser reusado na irrigação, enquanto processos de tratamentos mais elaborados podem ser empregados para o tratamento para o fim desejado. Uma combinação de digestão anaeróbica e aeróbica é um método tradicional para remover as grandes quantidades de carbono, nitrogênio, fósforo e agentes patogênicos presentes na água negra (DE MES, 2007).
Esta alternativa consiste na integração de um processo de digestão anaeróbica no primeiro estágio do sistema de tratamento de efluente a fim de criar um ambiente propício para a remoção do carbono e nitrogênio presentes no efluente doméstico. Este primeiro estágio é seguido pelo segundo que consiste na digestão aeróbica para nitrificação e uma subsequente recirculação do efluente restante do sistema aeróbico.
Segundo Mendes (2016), esta configuração resulta num sistema que permite a redução nos custos de tratamentos, remoção de compostos tóxicos, baixa produção de lodo e baixo consumo de energia. Estes sistemas que envolvem a digestão anaeróbica e aeróbica têm sido empregados em altas escalas em países como Brasil, Indonésia, Índia e Colômbia.

 

Figura X – Sistema de digestão aeróbica e anaeróbica.

Fonte: Mendes (2016).

O reator RAFA (reator anaeróbio de fluxo ascendente) tem grande potencial para precipitação do fosfato, bem como redução dos patogênicos e bactérias. Portanto, é amplamente utilizado como um processo de tratamento da água negra. Após o tratamento biológico e desinfecção por cloro, a água negra pode ser usada para os mesmos fins da água cinza, além de aplicações como lava-jatos (PAULO, 2013). Para produzir água potável de um recurso de água negra, tratamentos avançados como filtragem por osmose reversa aliado com processos de desinfecções são essenciais para tornar esta água mais limpa. Entretanto, devido ao alto custo do equipamento, manutenção e a aceitação do público são alguns dos desafios que fazem esta alternativa de tratamento de água negra seja viável e possível (BOULWARE, 2013).

 

3.3.4 Tratamentos alternativos

 

O sistema de solo inclinado é uma alternativa aos tratamentos convencionais e um sistema promissor que consiste em várias câmaras que contém camadas de solo. Este sistema permite a descarga direta de água cinza dentro das câmaras com solo, servindo como um filtro natural sem a necessidade de uma fossa séptica. Segundo Ushijima et al (2013), a água tratada a partir deste sistema não é adequada a consumo humano devido a sua alta concentração de sólidos suspensos que podem limitar a desinfecção química.

Para o uso potável é necessário outro tipo de tratamento para remoção do fósforo e nitrogênio. Apesar disso, o uso em irrigação é indicado principalmente em regiões semi-áridas, como indicado no estudo de Ushijima et al (2013) onde este sistema é aplicado com sucesso em fazendas nas regiões semi-áridas da Burkina Faso onde a disposição de água potável é escasse, as épocas chuvosas se resumem em poucos meses no ano e estes fazendeiros não dispõe de muito dinheiro para fazerem grandes investimentos. Os materiais necessários para a instalação deste sistema são de baixo custo e sua instalação é simples. A Figura X mostra a estrutura do sistema de solo inclinado.


Figura XI – Sistema de solos inclinados

 

Fonte:

 

O uso de jardins flutuantes como alternativa para tratamento da água cinza é considerado como uma alternativa holística, uma vez que este método integra o tratamento da água cinza com o gerenciamento de água. De acordo com a figura III que mostra os componentes do sistema de jardins flutuantes, onde a água cinza é coletada das residências, passando por um sistema de tratamento primário ou uma fossa séptica para então ser transportada para os jardins flutuantes via encanamentos que por sua vez se conectam com um forro impermeável, impedindo a passagem de sólidos e evitando que estes entrem em contato com as plantas (ElZEIN, 2016).

 

Figura X – Sistema de jardins flutuantes para uma unidade residencial.

 

Fonte:

A vegetação nos jardins flutuantes têm um papel muito importante na purificação da água cinza. As raizes proporcionam uma grande área de superfície para anexar o crescimento dos microorganismos que permitem a decomposição e a absorção dos poluentes da água cinza. Outro benefício deste sistema é o valor estético que a vegetação proporciona, além de criar um habitat para a fauna e uma área verde adicional. As plantas mais usadas são as typhas, papiro e o junco.

Reutilizando recipientes grandes como embalagens de margarina de 15 litros ou garrafões de água de 20 litros, fechados por tampas rosqueadas para evitar o mau cheiro e conectados por canos em sua parte superior é possível fazer um filtro biológico caseiro. Nestes recipientes inserimos um cano que segue para uma bombona onde são alocados cerâmica porosa ou tijolo branco, cacos de telhas, carvão vegetal e brita.

Os quatro primeiros materiais são triturados e colocados primeiro na bombona de modo que a brita se concentre na parte superior e separada dos demais materiais por uma tela ou manta acrílica, formando uma base que sustente as hastes das plantações. Com a bombona cheia de água, colocamos águapés pois as raízes dos águapés são filtrantes, sendo ideais para a retenção do material poluente. Além disso pode-se usar a açucena, uma vez que a sua raiz se espalha muito bem pelo meio onde está plantada. As encanações das pias e máquinas de lavar precisam estar conectadas aos recipientes para que a água cinza seja tratada. O crescimento das plantas permite que a umidade fique retida na parte superior da bombona e, junto com a evapotranspiração, é possível que outras sementes germinem na superfície da bombona. Com uma torneira ou encanação ao nível abaixo das britas na bombona, torna-se possível reutilizar a água tratada por este sistema. Esta metodologia apesar de simples, devido a dimensão dos materiais, é ideal para um residência. Assim, seria necessário um investimento em recipientes maiores, encanações e plantações.

 

Figura IV – Biofiltro caseiro

 

 

Fonte:

 

Com os mesmos materiais mencionados na construção do biofiltro caseiro, é possível fazer um sistema composto por algumas bombonas conectadas por canos. Em cada um deste, é inserido um filtro com funções específicas: para o primeiro cano é necessário um filtro com lã acrílica e enchimento de almofada, alocado na parte inferior das bombonas que servem para reter as partículas maiores de sabão. No cano da bombona seguinte é instalado um filtro de polipropileno que tem como função a retenção das partículos de areia e das sujeiras da calha. Para fazer o filtro de osmose reversa, o último da sequência, coloca-se o carvão ativado dentro do cano para retirar o ferro concentrado na água e o cloro. O carvão é concentrado ao longo do cano enquanto as lãs acrílicas são colocadas no fim e no início do cano. Dependendo da demanda, este sistema pode receber canos das diferentes origens da água cinza. Além disso, este sistema possui um baixo custo, sua manutenção e limpeza é simples bem como os materiais necessários para confeccionar os filtros estão disponíveis para compra em diversos estabelecimentos comerciais.

Figura X – Sistema de biofiltros caseiro

Fonte:


 

Outro sistema semelhante aos citados previamente consiste em três estágios com o uso de filtros de água e biocarvão. O primeiro estágio é onde colocamos cascalho dentro da bombona, onde a água é transportada via pequenas tubulações e seguindo para o estágio seguinte. O segundo é chamado de filtro de areia, onde se deposita pedaços de cascalho na parte inferior da bombona. Logo acima será depositada uma camada de areia que preenche até pouco mais que a metade da profundidade da bombona. O uso do filtro de areia serve para a filtragem e consequente redução das bactérias presentes na água cinza bem como a redução de sua turbidez. O terceiro estágio é composto por uma bombona com carvão ou até mesmo biomassa carbonizada (biocarvão), que já é utilizado para reter os nutrientes quando usado em solos arenosos (KLEIN, 2015), absorvendo as partículas de produtos químicos restantes dos outros estágios bem como os agentes patogênicos e toxinas. Neste estágio, a opção pelo biocarvão se dá pela sua maior retenção de metais pesados e poluentes ao comparado com o carvão mineral. Este sistema não utiliza produtos químicos, possui um baixo custo e sua manutenção é necessária a cada seis meses pois as tubulações ligadas ao filtro de areia passam a entupir a vazão a medida que o sistema passa a operar.

O sistema de tratamento de efluentes com vermes consiste no uso da minhoca vermelha (Elsenia foetida) para tratar a água que contém fezes humanas. Com as encanações dos sanitários ligadas ao recipiente onde estão os vermes, que é uma caixa parcialmente enterrada construída a partir de blocos de concreto. O fundo do recipiente é o solo, através do qual o efluente lixivia e irriga as plantas que cercam o recipiente dos vermes. A parte superior do recipiente é uma tampa de madeira e metal com duas escotilhas de inspeção. Dois buracos de ventilação tampados com uma tela são feitos em cada extremidade da tampa, isso para evitar que insetos entrem no recipiente através do sistema de esgoto. Em uma extremidade do recipiente é depositada uma camada de cascalho, cobrindo boa parte do fundo do recipiente e servindo como habitat para os vermes de modo que seja possível que estes vivam acima da água no fundo do recipiente.

Durante o uso, o efluente dos banheiros fluem para o recipente dos vermes através do sistema de esgoto, passando pelo leito de cascalho, se espalhando e lixiviando no solo para ser parcialmente absorvido pelas raízes das plantas. Os sólidos presentes no efluente no leito de cascalho são rapidamente consumido pelos vermes. A matéria fecal é convertida em vermicompostos durante a noite pelos vermes, onde estes são jorrados pelo leito de cascalho. A água resultante deste sistema pode ser purificada via uso de cloro ou filtros UV para garantir uma qualidade ainda melhor para o seu reuso. O vermicomposto resultante deste processo pode ser reusado como adubo nas plantações e pastagens.

A única manutenção necessária é remover o excesso de vermes cerca de uma vez a cada ano ou dois. Isto é conseguido abrindo a tampa e usando uma pá para puxar para fora o excesso de minhocas até que o solo nativo seja vista, e colocando as novas minhocas neste espaço, Esta alternativa de tratamento da água negra apresenta um baixo custo e manutenção de fácil execução.

 

 

3.4 SISTEMAS DE APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA

 

 

A água de chuva é coletada na América do Norte há cerca de quatro mil anos, ao passo que registrou-se que tal técnica também foi posta em uso na China, há mais de seis mil anos, assim como foram encontrados resíduos de cisternas construíras há dois mil anos, no atual território ocupado por Israel (KRISHNA, 2005).

Segundo May (2004) há registros realizados pelos Maias e Astecas, a respeito da coleta de águas pluviais. Na África, estruturas árboreas de porte grande foram usadas para o armazenamento hídrico, com capacidade para 1.200 litros a 1.400 litros, com uso nos períodos de seca, para consumo humano.

No Brasil, durante a Segunda Guerra, os norte-americanos construíram, em Fernando de Noronha, estruturas de captação e armazenamento de água de chuva, o que contribuiu para a difusão da técnica no Nordeste brasileiro (GHANAYEM, 2004).

Açudes são construídos para diminuir o problema da escassez de recursos hídricos. O Nordeste brasileiro tem cerca de 70 mil açudes de superfície superior a 1.000 m², construídos pelo poder público, visando ao abastecimento da população sertaneja e à irrigação. É a segunda região do mundo em quantidade de reservatórios. Desenvolvidos para suprir água durante os períodos de seca que atinge o clima semiárido brasileiro, eles são utilizados para irrigação, criação de gado, pesca ou uso doméstico.

O Programa Um Milhão de Cisternas Rurais (P1MC) é um exemplo da atuação da sociedade civil na execução de políticas públicas. A elaboração e execução do P1MC é responsabilidade da Articulação do Semiárido (ASA) - organização que reúne 750 ONGs, teve início a partir do ano 2000, com o objetivo de construir um milhão de cisternas para coleta de água da chuva para consumo humano na região semiárida brasileira, abrangendo: Bahia, Sergipe, Alagoas, Pernambuco, Paraíba, Rio Grande do Norte, Piauí Ceará e Minas Gerais. Sua administração é realizada através de unidades gestoras, uma central e mais sessenta e quatro microrregionais distribuídas pelos estados acima citados. Em municípios onde o programa é implantado são formadas comissões municipais compostas por representação de três a cinco organizações da sociedade civil, e uma dessas organizações é escolhida para ser a unidade gestora municipal. A essas comissões municipais cabe escolher as comunidades e cinco famílias que participarão do programa, mobilizar e organizar cursos de capacitação, supervisionar e monitorar a execução do programa pela unidade gestora municipal.

As escolhas de comunidades e famílias são realizadas a partir de alguns critérios gerais pré-definidos. Para as comunidades eles são os seguintes: índice de desenvolvimento humano, número de crianças e adolescentes em situações de risco e taxa de mortalidade infantil. Já os critérios gerais para a escolha das famílias são: número de crianças e adolescentes na escola, número de crianças de 0 a 6 anos, número de adultos com idade igual ou superior a 65 anos, mulheres chefes de família, e existência de deficientes físicos e mentais. (Galizoni e Ribeiro, 2004)

O programa é financiado com recursos do governo federal, principalmente, e também de outras organizações como a Febraban (Federação Brasileira dos Bancos) e exige contrapartidas das organizações filiadas à ASA.

As cisternas são construídas com placas de cimento pré-moldadas, são cobertas e, através de um sistema de calhas instaladas nos telhados, coletam e armazenam a água da chuva. Elas possuem capacidade para guardar aproximadamente dezesseis mil litros, que conforme cálculos da ASA, é o suficiente para fornecer uma média de 66 litros diários de água, considerado o bastante para uma família composta por seis membros beber e cozinhar durante oito meses, período médio de duração da estiagem no semiárido brasileiro.

Os Sistemas de Aproveitamento de Água da Chuva (SAAC) mais comumente utilizado em edificações consistem na coleta de águas precipitadas, provenientes das áreas especialmente construídas para esta finalidade ou com capacidade semelhante, tais quais estacionamentos e telhados. Os referidos sistemas são compostos de elementos que são determinados de acordo com a finalidade, com as características locais e com a demanda (PHILIPS, 2005).

4 DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL E SUSTENTABILIDADE HÍDRICA

 

 

Kiperstok, Nascimento e Kiperstok (2010) registram que a sustentabilidade apresenta um caráter utópico, de forma que sua efetivação é dependente de um compromisso a ser assumido pela integralidade da sociedade, de forma que é necessária grande atenção para o saneamento, devido às preocupações com o impacto ambiental; assim, enfatizam s autores que demanda especial consideração a devida gestão do ciclo do nitrogênio.

Desenvolvimento sustentável, que consiste na otimização dos benefícios líquidos do desenvolvimento econômico, com a permanência dos serviços de qualidade dos recursos naturais, com o decurso de longo prazo temporal, em benefício do ser humano, tem um conceito complexo e de difícil compreensão.

Satterthwaite define o desenvolvimento sustentável como uma consequência do desenvolvimento social, econômico e da preservação ambiental:

 

[é] a resposta às necessidades humanas nas cidades com o mínimo ou nenhuma transferência dos custos da produção, consumo ou lixo para outras pessoas ou ecossistemas, hoje e no futuro (SATTERTHWAITE, 2004).

 

A predominância de aceitação do conceito de desenvolvimento sustentável é de autoria da Comissão Brundtland (CMMAD, 1991, apud VIEIRA, 2002), sendo definido como aquele que atende às necessidades do presente, sem comprometer a possibilidade de as gerações futuras atenderem as suas próprias necessidades, de maneira que é possível depreender, diante desta definição, que os recursos naturais do planeta não devem ser comprometidos, visando a não implicância na vida de gerações futuras.

Carla Canepa afirma que:

 

o desenvolvimento sustentável caracteriza-se, portanto, não como um estado fixo de harmonia, mas sim como um processo de mudanças, no qual se compatibiliza a exploração de recursos, o gerenciamento de investimento tecnológico e as mudanças institucionais com o presente e o futuro. (CANEPA, 2007).

 

Ou seja, a promoção do desenvolvimento sustentável não é uma ação praticada isoladamente; consiste na prática constante de alterações, em função de suprir as demandas sazonais de preservação do meio ambiente.

De acordo com MATTOS & MATTOS (2000), a busca pela sustentabilidade é o fator indispensável ao desenvolvimento sustentável, que consiste na faculdade das gerações presentes não perpetrarem ações danosas ao desenvolvimento sustentável da sociedade futura. Também afirmam os referidos autores que a sustentabilidade ambiental é identificada através do quociente de recursos renováveis e não renováveis, de forma que o maior índice medido significa que o sistema tem a capacidade de alto desempenho. Portanto, o nível de eficiência de um programa de sustentabilidade é diretamente proporcional aos benefícios provenientes deste planejamento, evidenciando-se a relevância de atentar para a elaboração de planos de sustentabilidade de alto nível profissional, visando impedir que interesses particulares, presentes na sociedade, sejam entraves para o desenvolvimento de planos de desenvolvimento sustentável.

Para Henri Acselrad, as seguintes questões discursivas têm sido associadas à noção de sustentabilidade:

- da eficiência, antagônica ao desperdício da base material do desenvolvimento, com reflexos da racionalidade econômica sobre o “espaço não-mercantil planetário”;

- da escala, determinante de limites quantitativos para o crescimento econômico e suas respectivas pressões sobre os recursos ambientais;

- da eqüidade, articuladora analítica entre princípios de justiça e ecologia;

-da auto-suficiência, desvinculadora de economias nacionais e sociedades tradicionais dos fluxos de mercado mundial, como estratégia apropriada para a capacidade de auto-regulação comunitária das condições de reprodução da base material do desenvolvimento;

- da ética, evidenciadora das interações da base material do desenvolvimento com as condições de continuidade da vida do planeta. (ACSELRAD, 2001).

 

A fundação IDEC é, vinculada à Secretaria de Estado do Planejamento e das Finanças do Rio Grande do Norte, conceitua uma região como sustentável hidricamente quando seu potencial hídrico é capaz de satisfazer a integralidade da demanda aquífera, evidenciando-se quando a proporção hídrica favorável é constatada por prazos longos.

Apenas com a redução do desperdício, é possível promover o desenvolvimento da disponibilidade hídrica de uma região, o que se dá com a racionalização do consumo de água, a restauração dos mananciais, a aplicação de tecnologias eficazes para a exploração aquífera, ou seja, promover a devida gestão dos recursos naturais, segundo LIMA at. al. (2000), o qual afirma, conclusivamente, que a água é requisito de produção e de proteção responsável pela manutenção da vida, constituindo-se, de uma forma geral, um patrimônio do planeta, de inegável relevância para o desenvolvimento sustentável de todas as sociedades.

Conclusivamente, o desenvolvimento sustentável é a harmonia do desenvolvimento econômico e humano, vinculados à qualidade ambiental, visando a garantia das disponibilidades ambientais às sociedades da atualidade e às futuras, visando a manutenção da existência da humanidade.

Silva et al. (2002) afirmam que a água é o sustentáculo da existência dos ecossistemas naturais e das atividades do ser humano, onde destacam-se os setores de desenvolvimento econômico primário, secundário e terciário, sendo sua escassez uma questão limítrofe ao desenvolvimento da economia. Portanto, a promoção e manutenção da sustentabilidade hídrica é vinculada à sua capacidade de desenvolvimento social e econômico. VIEIRA e VIEIRA (1995) definiram os seguintes fatores, os quais são responsáveis pela indicação de sustentabilidade hídrica:

 

Índice de Ativação da Potencialidade – IAP, definido como sendo a razão entre a disponibilidade e a potencialidade; Índice de Utilização da Potencialidade – IUP, razão entre a demanda e a potencialidade;

Índice de Utilização da Disponibilidade – IUD, razão entre a demanda e a Disponibilidade (VIEIRA; VIEIRA, 1995, pág. 20).

 

O primeiro índice (IAP) identifica o grau de eficiência da disponibilidade de recursos hídricos de uma bacia hidrográfica, de forma que a indicação é maior quando aproxima-se de 1. Regiões que apresentam o IUD menor que 1 são caracterizadas pela exaustão de disponibilidade, indicando a necessidade de investimentos em uma maior quantidade de reservatórios, perfuração de poços e implantação de racionalização no uso dos recursos hídricos (FERNANDES, 2002). Acerca do IUP, VIEIRA (1996) afirma que o registro deste índice maior que 0,6 implica em uma precária situação dos recursos hídricos, em uma bacia hidrográfica do Nordeste.

Diante desta breve definição, é possível avaliar a razão entre vazão e retirar para usos consuntivos e a disponibilidade hídrica (MELO, 2008), de acordo com o quadro seguinte:

Quadro 01 - Situação dos recursos hídricos no Semiárido

Relação demanda/disponibilidade hídrica (%)

Situação

< 5

Excelente

5 a 10

Confortável

10 a 20

Preocupante

20 a 40

Crítica

> 40

Muito crítica

Fonte: CONEJO, 2006.

 

5 REUSO DE ÁGUA: UMA REVISÃO DE LITERATURA, ATRAVÉS DA APRESENTAÇÃO DE ESTUDOS CORRELATOS

 

 

No presente capítulo, serão apresentados estudos, em âmbito nacional e internacional, da aplicação de sistemas de reutilização de água, com vistas a elencar o nível de desenvolvimento dos referidos sistemas, demonstrando, assim, a preocupação da humanidade com a conservação dos recursos hídricos.

 

1) AHMAD, Farooq.

Runoff farming in reducing rural poverty in Cholistan desert. 2008.

Department of Geography, University of the Punjab, Lahore, PAKISTAN

Periódico:

http://www.scielo.br/pdf/sn/v20n1/a12v20n1.pdf

 

Redução da pobreza rural no deserto do Cholistan, através da agricultura baseada em escoamento superficial.

Em seu estudo, o autor se propôs a fornecer um demonstrativo, com o objetivo de promover a compreensão do armazenamento das águas de chuva como instrumento de atenuação da pobreza. O estudo desenvolveu-se no deserto do Cholistan, localizado no noroeste da Índica, no Estado do Punjab. Considerou o autor que a área era caracterizada por uma drenagem deficiente, sendo possível armazenar ínfimas quantidades de água, mesmo com precipitações de grande vulto, devido às características do solo, com textura fina e consequente baixos índices de infiltração. O autor concluiu que a coleta e armazenamento de água são capazes de atenuar as condições de pobreza da região, sendo necessário, para sucesso do empreendimento, a utilização de modernas técnicas de coleta e armazenamento da água da chuva.

 

2) BAIYEGUNHI, Lloyd James.

Determinants of rainwater harvesting technology (RWHT) adoption for home gardening in Msinga, KwaZulu-Natal, South Africa.

Determinantes da tecnologia de aproveitamento de águas pluviais (RWHT) aprovação para jardinagem casa em Msinga, KwaZulu-Natal, África do Sul.

SAEES - Discipline of Agricultural Economics, University of KwaZulu-Natal, P. Bag X01, Scottsville 3209, Pietermaritzburg, South Africa. 2015.

Periódico:

http://www.scielo.org.za/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1816-79502015000100018.

 

Em seu estudo, o autor afirma que, na África do Sul, implementaram-se diversos programas de incentivo à expansão de hortas residenciais, entretanto, a escassez de água inviabilizou os projetos. Neste sentido, sugere o autor que a segurança alimentar pode ser consolidado através de tecnologias de aproveitamento de águas da chuva, como complemento do sistema comum de abastecimento. Entretanto, segundo a publicação, tal recurso não foi devidamente explorado na Árica do Sul. A pesquisa em questão prestou-se a analisar os determinantes dos procedimentos dos agricultores, na adoção das tecnologias de aproveitamento de água da chuva, na província de KwaZulu-Natal, através da utilização de um padrão de regressão logística binário, baseado em uma pesquisa domiciliar com 180 indivíduos.

Constatou a pesquisa que a utilização das tecnologias de aproveitamento das águas da chuva, quando relacionadas com a condição social dos pesquisados, identifica melhora nas condições de renda, devido ao apoio das políticas de desenvolvimento agrícola e rural, proporcionados pela maior disponibilidade hídrica.

 

3) DOBROWSKY, P. H;MANNEL, D.; KWAADSTENIET, M. De; PROZESKY, H.; KHAN, W.; CLOETE, T.E.

Quality assessment and primary uses of harvested rainwater in Kleinmond, South Africa.

Avaliação da qualidade e principais usos da água recolhida em Kleinmond, África do Sul.

Water SA vol.40 n.3 Pretoria Jun. 2014

Faculty of Science, Stellenbosch University, Private Bag X1, Stellenbosch, 7602, South Africa.

Periódico:

http://www.ajol.info/index.php/wsa/article/view/104213

 

Registraram os autores que políticas bem elaboradas são capazes de pautar na eficiência e eficácia o aproveitamento de águas da chuva, visando a implementação de uma estratégia adaptativa, visando ao atingimento da segurança para o consumo. As análises bacterianas e químicas da qualidade da água, a qual fora recolhida em reservatórios posicionados em um conjunto habitacional em Kleinmond, na África do Sul, foram submetidos ao monitoramento.

De acordo com os resultados, a água recolhida encontrava-se dentro dos padrões para consumo humano, no concernente aos parâmetros de natureza química (ânions e cátions). Todavia, o nível de coliformes totais excedeu os padrões, caracterizando a água como não potável, a não ser que fosse submetida a tratamento.

Concluíram os autores que é necessária a aceitação e adaptação da sociedade para a utilização de água recolhida da chuva, para que possam ser aplicados programas de desenvolvimento social, visando a sustentabilidade dos projetos desta natureza.

 

4) ALLEN, J. E.; HAARHOFF, J.

A proposal for the probabilistic sizing of rainwater tanks for constant demand.

Uma proposta para o dimensionamento probabilístico de tanques de água da chuva para a demanda constante.

J. S. Afr. Inst. Civ. Eng. vol.57 n.2 Midrand Apr./Jun. 2015

Periódico:

http://www.scielo.org.za/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1021-20192015000200003

 

Segundo os autores, há, nos últimos anos, uma tendência mundial para promover a instalação de reservatórios para recolhimento de água da chuva, com o objetivo de economizar a água potável. No estudo em questão, os autores pleitearam a simplificação da construção de um reservatório para recolhimento de água da chuva, caracterizando pela demanda constante de água, visando a popularização do cálculo e a implementação do armazenamento de água na chuva nas diversas sociedades, em nível internacional.

Constatou-se que, através dos cálculos apresentados, é possível antever as proporções dos reservatórios, facilitando a previsão de viabilidade de investimentos desta natureza.

 

5) MOLINA-GALARZA, Sandra; TORRES, Andrés; LARA-BORRERO, Jaime; MÉNDEZ-FAJARDO, Sandra; SOLARTE, Laura; GONZÁLEZ, Leonardo.

Towards a Constructed-Wetland/Reservoir-Tank System for Rainwater Harvesting in an Experimental Catchment in Colombia.

Construção de um reservatório de aproveitamento de água pluvial em uma microbacia experimental na Colômbia.

Ing. Univ. vol.19 no.2 Bogotá July/Dec. 2015

Periódico:

http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0123-21262015000200010

 

A referida publicação apresenta os eventos ocorridos que culminaram em uma experiência na Pontificia Universidad Javeriana Bogotá, a respeito do aproveitamento de águas da chuva. Relatam os autores que, na Colõmbia, registraram-se poucas pesquisas concernentes ao tema, não havendo estudos que abordem o tema da drenagem urbana sustentável, com a finalidade de reaproveitamento de águas pluviais.

Com o objetivo de difundir o conhecimento a respeito deste tema, selecionou-se uma tecnologia capaz de recolher água da chuva em um estacionamento, com área de 3.776 m² e um campo de futebol, com área de 14.816 m².

Os resultados da coleta e armazenamento da água da chuva, nos referidos locais, comprovaram que a tecnologia de aproveitamento de água da chuva é capaz de demonstrar eficiência.

 

6) TEIXEIRA, Celimar Azambuja; ZATTONI, Gleidiston Tadeu; NAGALLI, André; FREIRA, Flávio Bentes; TEIXEIRA, Sidnei Helder Cardoso.

Análise de viabilidade técnica e econômica do uso de água de chuva em uma indústria metalmecânica na região metropolitana de Curitiba, PR. Gest. Prod., São Carlos. 2016.

Periódico:

http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0104-530X2016005006102

 

Em seu estudo, os autores almejaram a verificação da possibilidade de aproveitar a água pluvial em uma indústria metalmecânica, no município de São José dos Pinhais, Estado do Paraná. Os autores apreciaram a demanda industrial, o volume das chuvas, as particularidades da água da chuva e simularam a incidência tributária nas indústrias pela liberação dos efluentes liberados nos córregos da região.

Os autores constataram, ao término da pesquisa, que a demanda industrial é compatível com a proposta de utilização de água da chuva, entretanto, deve haver o apoio de outras fontes, durante os períodos não chuvosos, visto que o volume armazenado pode não suprir as necessidades integralmente. Os autores indicaram que a água da chuva é compatível com finalidades sanitárias e irrigação, sem necessidade de tratamento posterior, devido ao atendimento aos parâmetros necessários para estes fins. Afirmaram os autores que a instalação de um reservatório de 1.000m³ é capaz de atender a um consumo diário de 26m³ de água.

 

7) SLYS, Daniel.

Potential of rainwater utilization in residential housing in Poland

Potencial de utilização da água da chuva em residências na Polônia.

Water and Environment Journal. Volume 23, Issue 4, pages 318–325, December 2009.

Periódico:

https://www.researchgate.net/publication/230553395_Potential_of_rainwater_utilization_in_residential_housing_in_Poland (Researchgate).

 

O autor registra que o recolhimento de água da chuva é amplamente difundido em países nos quais as fontes hídricas são reduzidas, podendo a água resultante deste processo ser utilizada na rede sanitária e na irrigação de jardins, entre outras finalidades. Segundo o autor, na Polônia, os recursos hídricos são escassos, entretanto, a água da chuva não é utilizada adequadamente. O estudo, face ao exposto, apresenta um modelo de simulação e os resultados da análise, com vistas a promover a avaliação da possibilidade de usos da água pluvial, com as condições do clima polonês.

Concluiu o autor que a instalação de reservatórios para coleta de água da chuva, mesmo nas condições do clima polaco, é capaz de implicar na redução do consumo de água para lavagem de sanitários, automóveis e irrigação de jardins e pequenas propriedades.

 

8) ZAINEN, M.; URAKAWA, T.; MATSUMOTO, Y.; TAKAI, H.

The collection of rainwater from dome stadius in Japan

A coleta de água da chuva no teto de estádios japoneses.

Urban Water. Volume 1, Issue 4, December 2000, Pages 355–359.

Periódico:

http://www.academia.edu/4028707/Rooftop_rainwater_harvesting (Academia)

 

A pesquisa relata uma pesquisa do Ministério da Infraestrutura japonês, no ano de 1998, onde pesquisou-se a destinação da água coletada no domo dos estádios desportivos do Japão. Observou-se que ocorreu, em nível mundial, o reconhecimento da relevância do armazenamento de água da chuva, com vistas à aplicação urbana, sendo necessária a implementação de edificações capazes de captar e armazenar os recursos hídricos pluviais.

O artigo descreve a inspeção do aproveitamento da água da chuva no estádio de futebol, constatando que a água recolhida é capaz de suprir, nos eventos desportivos, a necessidade hídrica da estrutura, promovendo a preservação do meio ambiente e propiciando o controle do escoamento da água no meio urbano, sugerindo que todos os estados disponham de cúpula capaz de recolher e armazenar água da chuva.

 

9) ZHANG, Xingqi; HU, Maochuan; CHEN, Gang; XU, Youpeng.

Urban Rainwater Utilization and its Role in Mitigating Urban Waterlogging Problems - A Case Study in Nanjing, China.

Aproveitamento de águas pluviais urbanas e seu papel na mitigação das Águas Urbanas - Um Estudo de Caso em Nanjing, China.

Water Resour Manage (2012) 26: 3757. doi:10.1007/s11269-012-0101-6. 2012.

Periódico:

https://www.researchgate.net/publication/257672970_Urban_Rainwater_Utilization_and_its_Role_in_Mitigating_Urban_Waterlogging_Problems-A_Case_Study_in_Nanjing_China (Researchgate).

 

Os autores do referido estudo desenvolveram um estudo de caso em Nanjing, China, com o objetivo de contribuir na atenuação dos problemas de alagamento urbano, considerando a necessidade de redução do escoamento superficial, suprimindo-se a fonte de captação de águas pluviais, direcionada às vias públicas. Em um bairro residencial com área de 58 Km², desenvolveu-se o estudo. Os resultados comprovaram que a coleta e o armazenamento da água da chuva, para utilização com finalidades sanitárias e para irrigação doméstica, proporcionou a redução do volume de água que ocasionava os alagamentos urbanos, através do uso de reservatórios domésticos, localizados nos telhados das residências, com capacidade para 4.083m³.

Registrou-se um decréscimo de 55% no total do volume de água alagada, na região, comprovando-se a eficiência da coleta e armazenamento da água da chuva, com dupla finalidade.

 

10) CHE-ANI, A. I.; SHAARI, N.; SAIRI, N.; ZAIN, M. F. M.; TAHIR, M. M.

Rainwater Harvesting as an Alternative Water Supply in the Future.

Aproveitamento de águas pluviais como um fornecimento alternativo água no futuro

European Journal of Scientific Research. ISSN 1450-216X Vol.34 No.1 (2009), pp.132-140.

Periódico:

https://ukm.pure.elsevier.com/ms/publications/rainwater-harvesting-as-an-alternative-water-supply-in-the-future(639b8f73-65e1-4934-bc56-8cb0b61a5b7f).html (Elsevier).

 

Os pesquisadores afirmaram, neste artigo, que este trata-se de uma discussão a respeito do sistema de recolhimento de águas da chuva e de sua implementação, na Malásia, como sustentáculo da solução apresentada pelo governo, com o fim de evitar crises hídricas futuras. Inicialmente, analisou-se o cenário de escassez de água no país, enfatizando-se que o país é caracterizado pela abundância de chuvas. Todavia, registrou-se, desde os anos de 1980, um incremento no consumo industrial de água das indústrias malaicas.

Observaram os autores que a água de chuva excede a qualidade para consumo da água da superfície terrestre, visto que aquela ainda não entrou em contato com possíveis contaminantes, presentes nas rochas e no solo. Constataram os autores que devem ser aplicados movimentos de educação social, no sentido de promover-se a coleta e armazenamento da água da chuva, visando impedir a instalação de uma crise de abastecimento hídrico, protegendo a população e o meio ambiente.

 

11) FARRENY, Ramon; MORALES-PINZÓN, Tito; GUISASOLA, Albert; TAYA, Carlota; RIERADEVALL, Joan; GABARRELL; Xavier.

Roof selection for rainwater harvesting: Quantity and quality assessments in Spain.

Seleção de telhados para aproveitamento de águas pluviais: avaliações quantidade e qualidade em Espanha.

Water Research. Volume 45, Issue 10, May 2011, Pages 3245–3254. 2011.

Periódico:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135411001540 (Elsevier).

 

Os autores visaram, com o artigo em questão, estabelecer critérios para a seleção de telhados, com a finalidade de otimizar a coleta e armazenamento de água da chuva. Selecionaram, para isto, quatro telhados, em um período de dois anos, na Espanha. Dos quatro telhados, três eram inclinado: o primeiro com telhas de barro, o segundo composto por folhas metálicas e o terceiro telhado era formado por plástico policarbonato, ao passo que o quarto telhado era plano, formado por cascalho.

Constataram os pesquisadores que os telhados inclinados lisos são capazes de colher 50% a mais de água que os telhados planos. Concluíram que a inclusão de critérios alusivos à inclinação e à composição do telhado, no planejamento de cidades, é de grande utilidade para ocasionar a recepção e o armazenamento da água da chuva, tanto para evitar alagamentos quanto para resguardar a população da escassez de recursos hídricos.

 

12) KIM, Chul-Kyung.

A Study on the Rainwater Quality Monitoring and the Improvement, Collection and Storage System.

Um estudo sobre o monitoramento da qualidade da água da chuva e para a melhoria, coleta e armazenamento.

Clean Technology. The Korean Society of Clean Technology. Vol. 17.4. 211. p.353-362. 2011.

Periódico:

http://www.koreascience.or.kr/article/ArticleFullRecord.jsp?cn=CJGSB2_2011_v17n4_353 (Korea Science).

 

O autor avaliou uma experiência desenvolvida na cidade de Daejeon, Coreia do Sul, a respeito do aproveitamento de água da chuva, com vistas a incrementar a superfície de estanqueidade, de acordo com a expansão das novas cidades. No estudou, apreciou-se a melhoria da qualidade da água da chuva armazenada, através do aprimoramento do sistema de coleta de águas pluviais. O desenvolvimento de um novo sistema de filtragem de água na chuva implicou na redução dos níveis dos metais pesados Arsênio, Cobre, Cromo, Ferro e Manganês. Após a filtragem, constatou-se que os níveis dos referidos elementos eram menores que na águas subterrâneas.

Observou o autor que a água da chuva possui melhor qualidade que a água contida no solo subterrâneo, no que diz respeito à quantidade de cloretos e nitratos. Concluiu o autor que a água da chuva poderia ser utilizada nos banheiros e para jardinagem, inclusive após 100 dias de armazenamento, mantendo suas propriedades, sendo necessária apenas a instalação de um sistema composto por calha, filtragem adequada e um tanque de armazenamento subterrâneo.

 

13) WUNG, Tsai-Chung; LIN, Shih-Hsin; HUANG, Shyh-Meng.

Utilização da água da chuva como suporte à demanda de uma escola primária nos diferentes distritos de Taipei.

Rainwater reuse supply and demand response in urban elementary school of different districts in Taipei.

Resources, Conservation and Recycling. Volume 46, Issue 2, February 2006, Pages 149–167.

Periódico:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921344905000972 (Elsevier).

 

Em um estudo implementado em uma instituição escolar, na cidade de Taipei, Taiwan, os autores analisaram um método para utilização de águas da chuva. O estudo visou esclarecer os métodos de construção dos mecanismos de recolhimento e armazenamento da água, com vistas a facilitar o emprego de técnicas semelhantes em outras edificações. O estudo também verificou os registros pluviométricos de quinze estações meteorológicas na cidade em questão, para que fosse registrado o volume de água disponibilizado. Considerou-se a demanda hídrica da cidade, através de verificações mensais na escola em questão.

Observou-se que 35% da demanda de água das escolas pode ser substituído por água da chuva, concluindo os autores que a eficácia da utilização do sistema de coleta e armazenamento é atestada.

 

14) KIM, K.; YOO, C.

Modelagem hidrológica e avaliação de aproveitamento de água pluvial.

Hydrological Modeling and Evaluation of Rainwater Harvesting Facilities.

J. Hydrol. Eng., 10.1061/(ASCE)HE.1943-5584.000000. 2009. p.545-561.

Periódico:

http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/(ASCE)HE.1943-5584.0000030 (American Society of Civil Engineers).

 

O referido estudo analisou o armazenamento de águas de chuva em uma cidade da Coréia do Sul. Foi empreendida uma análise da precipitação, das perdas de água, da vazão de entrada dos reservatórios, do volume de armazenamento do tanque, de seu transbordamento e da água coletada, com vistas a avaliar as características hidrológicas do sistema de coleta e armazenamento.

Constatou-se que o modelo do sistema de coleta é capaz de coletar e armazenar a água da chuva; que houve um acréscimo no consumo de água da chuva, através do aproveitamento da água pluvial, visto que, com o passar do tempo, a quantidade de água nos reservatórios diminuiu, comparando-se com medições de consumo anteriores; que nos meses de outubro e novembro, é necessário aumentar as capacidades dos reservatórios, devido ao término do período chuvoso, nos meses subsequentes.

Concluiu-se que o nível de inundação decresceu em 1%, ao utilizar-se 10% de determinada área como reservatório de água de chuva, de maneira que a economia final indicou um parâmetro de 20% no consumo de água potável.

 

15) SCHETS, F. M.; ITALIAANDER, H. H. J. L; VAN DEM BERG, A. M.; DE RODA HUSMAN, M.

Aproveitamento de águas pluviais: avaliação da qualidade e utilização na Holanda.

Rainwater harvesting: quality assessment and utilization in The Netherlands.

IWA Publishing.2010. p.224-235.

Periódico:

http://jwh.iwaponline.com/content/8/2/224.abstract (Journal of Water and Health).

 

Este estudo, implementado na Holanda, consistiu em três anos de pesquisas. Analisou-se a utilização da água de chuva, colhida em telhados, como uma alternativa de baixo custo, caracterizada pela sustentabilidade, para a utilização empresarial. Os autores consideraram que a água da chuva é livre de contaminação bacteriana, entretanto, pode ser contaminada em seu armazenamento, devido às ações do homem e de outros seres vivos, podendo ocasionar enfermidades de cunho infeccioso.

O estudo demonstrou que a água da chuva, coletada e armazenada em diversos reservatórios holandeses, foi contaminada com elementos patogênicos à saúde humana, alertando que deve haver uma padronização dos reservatórios que apresentem a finalidade em questão, com vistas a evitar eventos contaminativos, visto que verificou-se, no monitoramento dos reservatórios, a incidência dos microorganismos Campylobacter, Cryptosporidium, Giardia, Aeromonas hydrophila e Legionella.

Concluíram os autores que o consumo de água da chuva não apresenta riscos para a saúde, desde que promova-se uma limpeza regular nos reservatórios e nos mecanismos de coleta.

 

16) FARRENY, R.; GABARRELL, X.; RIERADEVALL, J.

Relação custo-benefício das estratégias de recolha de águas pluviais nos bairros do Mediterrâneo, com alta densidade populacional.

Cost-efficiency of rainwater harvesting strategies in dense Mediterranean neighbourhoods.

Resources, Conservation and Recycling. Volume 55, Issue 7, May 2011, Pages 686–694.

Periódico:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921344911000103 (Elsevier).

 

Segundo os autores, a coleta da água de chuva disponibiliza diversos benefícios para a sustentabilidade urbana e surgiu como uma alternativa diante da escassez de água urbana. Todavia, segundo os autores, é necessário analisar a viabilidade financeira da implementação de sistemas de coleta e armazenamento de água da chuva, de maneira que almeja o artigo a responder as questões no âmbito pecuniário das estratégias de aproveitamento. A pesquisa baseou-se em um estudo de caso, avaliando-se um bairro com 600 habitantes/hectare, em edificações de vários andares, localizado na cidade de Granollers, na Espanha. O clima é mediterrâneo, com média de precipitação de 650 mm/ano. Foram definidas quatro modelos de construção dos sistemas de aproveitamento de água da chuva e dois cenários, nos quais considera-se o preço da água corrente e os futuros ajustes de preço da água disponibilizada pelos serviços públicos.

Ao considerar a relação custo-benefício das estratégias, observando os sistemas de transporte de água de chuva, seu armazenamento e a distribuição, concluíram os autores que as estratégias de coleta e armazenamento de água da chuva, em áreas urbanas e com alta densidade populacional, são economicamente viáveis, entretanto, é necessário adaptar as estruturas de coleta de armazenamento às particularidades das edificações, para que haja viabilidade financeira.

 

17) NEVES, Gabriel França. LIMA, Marcus Vinícius Aquiles Vasconcelos.

Aproveitamento de água pluvial em edificações residenciais multifamiliares na cidade de Águas Claras - Distrito Federal. 32 f. Monografia (Engenharia Civil). Universidade Católica de Brasília, Brasília, 2015.

 

Na pesquisa em questão, afirmaram os pesquisadores que a matriz hídrica brasileira apresentou problemas gerenciais, ocasionando alterações de hábitos de consumo de água. Segundo os autores, diversos países enfrentam problemas de escassez hídrica, devido ao desenvolvimento não planejado e ao crescimento populacional desordenado. Com vistas a analisar a alternativa da coleta e armazenamento de água da chuva, os autores implementaram uma pesquisa, no sentido de analisar o potencial de redução da utilização de água através de um sistema de reserva da água pluvial, para finalidade não potável, em edificações familiares, no município de Águas Claras (DF).

Concluíram os autores que a implantação de um sistema de coleta e aproveitamento de água da chuva é economicamente viável, devido à economia de água registrada.

 

18) ZANCANELLA, R. Aproveitamento de água de chuva: comparação econômica entre reservação superior e inferior em edificação comercial de múltiplos pavimentos.

Monografia. Graduação em Engenharia Civil. Rio Grande do Sul. Porto Alegre. 2011.

 

Na referida pesquisa, o autor promove uma comparação de fulcro econômico entre dois sistemas de coleta e armazenamento de água da chuva. O primeiro reservatório localizava-se no pavimento térreo, sendo demandado o deslocamento forçado de água para um reservatório de menores proporções, no cume da edificação. Realizaram-se 18 simulações, com volumes de água que variaram entre 5m³ e 90m³. Calculou-se a utilização da água apenas ao consumo em vasos sanitários, limpeza de áreas de uso comum e irrigação de jardins.

O autor concluiu que a viabilidade econômica só se apresenta para reservatórios com capacidades de até 65m³, vislumbrando-se o melhor resultado para volumes de reserva de 35m³.

 

19) FONSECA, Jacqueline Evangelista.

Armazenamento de água de chuva e seus impactos na saúde infantil: um estudo de coorte em Berilo e Chapada do Norte. Minas Gerais. Dissertação. Mestrado. UFMG. Belo Horizonte. 2012.

 

A autora desenvolveu um estudo em dos municípios do interior do Estado de Minas Gerais, visando analisar a coleta e o armazenamento da água de chuva e as consequências biológicas em crianças. O armazenamento da água se deu em cisternas, verificando-se, em 256 amostras de água, 94% de coliformes totais e 66% apresentava Escherichia coli.

O trabalho constatou que o armazenamento de água da chuva é de grande relevância para a manutenção da saúde dos indivíduos do meio rural, devido aos benefícios proporcionados pelas características intrínsecas da água, todavia, são necessários procedimentos no sentido de estimular as famílias a desenvolver hábitos saudáveis de higiene, atenuando os riscos de contaminação das cisternas pela atividade humana, visto que a água da chuva, naturalmente, é desprovida de contaminantes bacteriológicos.

 

20) BASTOS, Fernanda Pereira.

Tratamento de água de chuva através de filtração lenta e desinfecção UV. Dissertação. Mestrado. UFES. 2007.

 

O contexto de escassez de água, nas atuais condições, demanda a utilização de fontes alternativas de obtenção e conservação de água, mostrando-se, segundo a autora, o armazenamento de água da chuva como uma solução singela e de baixo custo, quando objetiva-se a preservação da água potável. Neste sentido, a pesquisa estabeleceu padrões para a implementação de um projeto de abastecimento hídrico, com processo de filtragem através de filtros lentos e desinfecção ultravioleta, visto que o processo de cloração é apontado como problemático, em algumas situações.

Com vistas a captar a água da chuva, utilizou-se, nos telhados das edificações do parque Experimental do Núcleo Água, em Vitória, Estado do Espírito Santo, estruturas de telhas metálicas, com área de projeção em torno de 180m². Construiu-se, nas proximidades da edificação, um sistema que armazena e trata a água pluvial, que consiste em dois filtros lentos verticais e lâmpadas ultravioletas. Após a filtragem lenta, considerando-se a Portaria 518/2004-Ministério da Saúde, os índices de pureza foram tidos como satisfatórios, todavia, mostrou-se necessária a execução da desinfecção, para que os microorganismos sejam suprimidos e a água apresente-se indicada para o consumo humano.

 

21) BERTOLO. Elisabete de Jesus Peres. Aproveitamento da água da chuva em edificações. Dissertação. Mestrado. Faculdade de Engenharia do Porto. Porto. 2006.

 

A pesquisa almeja a promoção da análise sobre as diversas alternativas de aplicação de um sistema de aproveitamento de águas pluviais, assim como apontar os requisitos para implementar o sistema, observando o meio ambiente e considerando as expectativas do utilizador, apreciando a viabilidade econômica as formas de uso da água captada. Executou-se o cálculo dimensional dos reservatórios, através de uma ferramenta para gerenciamento do sistema, possibilitando-se a projeção de um sistema de aproveitamento de água da chuva em residências familiares, com ênfase para o custo do sistema.

A autora observou que o êxito do projeto é determinado pelos índices de precipitações, pela superfície de coleta e pela lei de consumos, de forma que a intensificação destes fatores ocasiona o retorno do investimento em menor período de tempo.

Concluiu-se que o sistema de aproveitamento de águas pluviais apresenta vantagens ambientais e econômicas, entretanto, a autora registra que o empreendimento seria facilitado com o respaldo governamental, como uma maneira de dar celeridade ao desenvolvimento da prática.

 

22) MOREIRA NETO, Ronan Fernandes.

Avaliação do aproveitamento de água pluvial em complexos aeroportuários. Dissertação. Mestrado. Viçosa. 2011.

 

O pesquisador considerou que nos centros aeroportuários, o consumo de água é de elevado fluxo, sendo necessárias altas demandas de água potável para atendimento das necessidades. Verificou o autor que, na extensão dos telhados, é possível promover a coleta da água da chuva, nos centros aeroportuários, sendo estas edificações susceptíveis à implantação de tecnologias com o objetivo de aproveitar a água da chuva. Neste sentido, a pesquisa almejou proceder á avaliaçaõ do potencial do Aeroporto Internacional Tancredo Neves, em Confins, Estado de Minas Gerais, para promover a captação e armazenamento de água da chuva, com finalidades não potáveis, com a propositura de tecnologias viáveis, economicamente e de fácil implementação.

O autor concluiu que a avaliação do potencial do centro aeroportuário em questão seja apreciada considerando-se os setores de consumo de forma particular, observando a área do telhado e comparando com a demanda. Registrou-se, nesta pesquisa, que o custo da água extraída de poços subterrâneos apresenta o custo de R$ 4,70/m³, ao passo que a água da chuva possui o custo de R$ 1,90/m³, demonstrando-se a viabilidade econômica do projeto. De acordo com o autor, o sistema é passível de adaptação em aeroportos de qualquer porte, sendo necessário, para efeito de cálculos, considerar a área disponível no telhado, a demanda e o potencial pluvial da região.

 

23) CARVALHO, Raquel Saravy de Carvalho.

Potencial econômico do aproveitamento de águas pluviais: análise da implantação de um sistema para a região urbana de londrina. Monografia. UFPR. Apucarana. 2010.

 

A autora discorre a respeito da importância da conscientização sobre a limitação da utilização de água potável, afirmando que, atualmente, há discussões concernentes à preservação de recursos hídricos em evidência. As técnicas de aproveitamento de água da chuva em edificações, registra a autora, é de grande importância para a utilização racional dos recursos hídricos, preservando a água para as gerações vindouras. Isto posto, a pesquisa almeja a verificação do potencial econômico do aproveitamento de água da chuva com destinação não potável, em residências, observando o processo de coleta e armazenamento, por via de um sistema de reutilização, visando ao aperfeiçoamento da gestão da água, permitindo a viabilidade econômica e consequente ampliação social de seus benefícios.

A autora implementou sua pesquisa com base em um estudo de caso aplicado no município de Londrina, Estado do Paraná, que consistiu no levantamento de informações a respeito de precipitações, dimensionamento dos reservatórios e custo dos componentes do sistema.

Finalmente, constatou a autora que o custo do sistema, no montante de R$ 3.762,30, para uma residência típica, pode ser amortizado no período de cinco anos, demonstrando-se, pois, sua viabilidade.

 

24) MAY, Simone. Estudo da viabilidade do aproveitamento de água de chuva para consumo não potável em edificações. Dissertação. Mestrado. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. São Paulo. 2004.

 

A autora afirma que a conservação de água demanda a aplicação de métodos convencionais e não convencionais. O sistema de aproveitamento de água de chuva, registra a pesquisadora, para o consumo não potável é uma medida não convencional, de forma que a água da chuva é aproveitada em alguns países, tais quais Alemanha, Austrália, Estados Unidos, Japão, dentre outros, ao passo que no Brasil, utilizam-se técnicas semelhantes, visando suprir a necessidade de consumo, sobretudo na região Nordeste.

Afirma a autora que a viabilidade da utilização da água fornecida pelas companhias distribuidoras implicaria da redução dos custos com água potável, assim como ocasionaria a diminuição dos problemas relativos às enchentes. O processo de coleta de água da chuva, ensina a autora, determina que utilizem-se áreas impermeáveis, sendo aplicável o emprego do telhado das edificações, de maneira que os primeiros volumes de água que caem sobre a referida superfície deve ser desprezada, deviso ao risco da presença de contaminantes, os quais encontravam-se presentes no telhado, antes do atingimento deste pela água da chuva. A autora considerou que a água da chuva em questão terá apenas destinação não potável, com previsão para aplicação em bacias sanitárias, higienização têxtil e automobilística e irrigação de jardins. O trabalho avaliou a qualidade da água da chuva e a viabilidade econômica da instalação do sistemade coleta e armazenamento do recurso em questão. Considerou a autora que a viabilidade encontra-se vinculada à precipitação, à demanda e à área de coleta, devendo o reservatório ser projetado de acordo com a demanda do usuário e com as características pluviométricas locais, o que viabilizará sua dimensão.

Concluiu a pesquisadora que não deve-se visar ao consumo com finalidades potáveis.

 

25) GOMES, Uende Aparecida Figueiredo. Água em situação de escassez: água de chuva para quem?

Tese. Doutorado. Doutor em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos. Escola de Engenharia. UFMG. Belo Horizonte. 2012.

 

A presente pesquisa consiste em uma dissertação de doutorado, no qual discorreu-se a respeito da utilização da água de chuva como meio de atenuar a falta de água no Nordeste brasileiro. A autora registrou que, na referida região, são utilizadas cisternas para possibilitar o armazenamento da água da chuva, caracterizando um programa de armazenamento hídrico; entretanto, destaca que são necessárias outras condutas, com vistas a efetivar o benefício às famílias da região.

A autora observou que não há articulações do poder público, no sentido de promover o êxito do armazenamento de água, persistindo, na sociedade analisada, a precariedade alta do contexto econômico e social, o que é um fator limítrofe para o sucesso do programa de coleta e armazenamento de água da chuva.

Concluiu a autora que o programa satisfez seus objetivos, entretanto, é necessário que haja apoio do setor político, visando implementar eficácia ao processo.

 

26) SILVA, Gilmar da. Aproveitamento de água de chuva em um prédio industrial e numa escola pública - estudo de caso. Tese de doutorado em Engenharia Civil. Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo. Campinas. 2007.

 

O autor enfatiza a necessidade de, atualmente, serem criadas alternativas para aplacar o racionamento de água potável, sugerindo a utilização de água da chuva como um método economicamente interessante. Assim sendo, considerou o aludido pesquisador que seria necessário, através de um estudo de caso, analisar a possibilidade de promover-se a economia de água, através do uso de água da chuva, de forma econômica e qualitativa, em um complexo escolar e industrial. Selecionou-se o complexo industrial Fábrica de Mancais de Deslizamento Grafimec, no município de Araras, Estado de São Paulo e a instituição de ensino escolhida foi a Escola Estadual Dom Idílio José Soares de Limeira, Estado de São Paulo.

Promoveu-se a coleta de água da chuva na indústria, por um período de um ano, em quatro pontos diversos, quais sejam: calha, cisterna, cisterna filtrada e telhado, com o fim de avaliar as características físico-químicas e bacteriológicas da água. O autor afirmou que não há resoluções ou portarias que discorram a respeito do aproveitamento de água da chuva, de maneira que adotaram-se as Resoluções 274 e 357, ambas do Ministério da Saúde e a Portaria 518, também do Ministério da Saúde. O autor implementou, de forma paralela, um estudo econômico das organizações pesquisadas, visando a análise das características de um sistema que apresentasse compatibilidade de custos com as necessidades dos locais pesquisados.

A respeito da água colhida na indústria, havia contaminações bacteriológicas, entretanto, compatíveis com o teor da Portaria 518. Nos dois estudos, a aplicação de cisternas possibilitou uma significativa redução de despejo de água na rede pública de coleta, a qual passou a ser utilizada na limpeza de bacias sanitárias, higienização de edificações, irrigação de jardins e lavagem de automóveis.

Concluiu o autor que seu projeto é de grande valia para alimentar pesquisas futuras, com base no êxito logrado com a implementação do sistema nos objetos de estudo mencionados.

 

27) OLIVEIRA, Frederico Moyle Baeta. Aproveitamento de água de chuva para fins não potáveis no campus da Universidade Federal de Ouro Preto. Dissertação. Mestrado em Engenharia Ambiental. Universidade Federal de Ouro Preto. Ouro Preto. 2008.

 

O autor registrou que a captação de águas pluviais é uma técnica utilizada há milênios, aplicada em nível mundial, sendo uma estratégia de grande importância para a promoção da economia dos recursos hídricos, mostrando-se uma eficiente alternativa para a escassez de água. Neste sentido, o autor objetivou analisar a viabilidade do aproveitamento de água da chuva, com finalidades não potáveis, no Campus da Universidade Federal de Ouro Preto, município de Ouro Preto, Estado de Minas Gerais.

Registrou o autor que a precipitação anual média na região foi estumada em 1.649 mm/ano. As análises da qualidade da água da chuva constataram que esta enquadra-se na classe de uso n° 1, com definição pela Resolução Conama 357/2005, sendo adequada para a utilização proposta na pesquisa. O estudo de caso inicial foi desenvolvido no centro desportivo da instituição, com previsão de uso da água colhida para irrigar o gramado de um campo de futebol, com 7.140 m², com o uso de um telhado com área de 3.190 m², para coletar a água. A estimativa é de promover a coleta de 4.200 m³ ao ano, de água da chuva, sendo necessários, para irrigar o gramado, entre os meses de maio e agosto, 760 m³ de água. Calculou-se que a dimensão do reservatório para a água da chuva seria de 1.500 m³.

O segundo estudo de caso procedido pelo autor foi desenvolvido nos laboratórios da Escola de Minas, considerando-se a utilização de água para finalidades não potáveis.

Concluiu o autor que, após analisar ambos os casos, a técnica de captação e aproveitamento de água da chuva mostra-se eficiente, em termos quantitativos e qualitativos.

 

28) GUILHERME, Lumenna de Barros. Aproveitamento das águas de chuva na cidade de Natal para fins potáveis. Dissertação. Mestrado em Engenharia Sanitária. UFRN. Natal. 2006.

 

De acordo com a pesquisa em questão, é notável a quantidade de núcleos familiares que passaram a utilizar sistemas de coleta e armazenamento de águas pluviais, por vias dos respaldo de setores da sociedade civil e/ou programas da esfera pública. O processo de armazenamento, segundo o estudo, tem início na coleta de água nos telhados das edificações, ocorrendo seu armazenamento em cisternas, as quais possuem a finalidade de disponibilizar a água para o consumo humano, entretanto, em vários casos, os aludidos reservatórios são desprovidos de tratamento.

A dissertação almeja, portanto, apresentar o processo de projeto de uma cisterna para armazenamento, o sistema de captação e a caixa de passagem a ser utilizada. Procedeu-se à aferição qualitativa da água, visando à conclusão de potabilidade ou não das águas pluviais, através de análises físico-química e bacteriológica da atmosfera e da água coletada pela cisterna.

Registrou-se a acidez da água da chuva, entretanto, o sistema projetado é capaz de promover o decréscimo do referido índice. Percebeu-se que a água pluvial colhida não continha teores de sal. Verificou-se o surgimento de coliformes, através da identificação do indicador de presença denominado nitrogênio amoniacal. As análises físico-químicas e bacteriológicas concluíram que a não utilização das primeiras quantidades de água proveniente telhado, a coleta adequada e a proteção sanitária não foram capazes de debelara contaminação. Entretanto, verificou-se a aproximação com as amostras colhidas na atmosfera, ressaltando a importância de descartar as primeiras coletas, as quais contém contaminantes presentes no telhado anteriormente à precipitação.

A análise físico-química apontou que os parâmetros da água encontram-se em acordo com a Portaria 518/Ministério da Saúde. A respeito das condições bacteriológicas, concluiu-se que a adição de 0,5 mg/L de cloro ou fervura são capazes de tornar a água útil, para finalidades potáveis.

6 CARACTERIZAÇÃO DO CONDOMÍNIO

 

O Rio das Pedras é um empreendimento múltiplo que reúne condomínios rurais de lotes individualizados para construção espontânea, naturalmente obedecendo a um plano diretor ou convenção do condomínio. Este empreendimento será executado em 4 etapas, e terá, também, área disponível para uma fazenda modelo, um centro hípico, um hotel fazenda e uma área dedicada a eventos.

A justificativa para implantação do Condomínio não se baseia tão-somente no apelo das belezas naturais da área, mas pela intensificação de incentivos governamentais em níveis municipal, estadual e federal. Os quais são traduzidos pelos investimentos crescentes no setor turístico, como as propagandas e implantação de serviços de infraestrutura urbana, ocorrendo grande procura para áreas de lazer ou moradias afastadas dos centros urbanos mas com infraestrutura básica adequada.

O empreendimento Rio das Pedras ocupará uma área de 465 hectares e tem como acesso principal a rodovia BR-304. O loteamento será composto por 500 residências na primeira etapa do empreendimento, sendo de o número estimado de habitantes por residências, o que nos da uma população total de 2.500 habitantes. No final do plano o loteamento deverá contar com 2.500 residências totalizando uma população de 12.500 habitantes. O projeto consta de um condomínio horizontal fechado da com lotes entre 700 metros e 1700 metros.

O empreendimento refere-se a um projeto urbanístico projetado em uma área total de 981.604,28 m2, sendo localizado na margem direita da BR-226, Km 32, sentido Macaíba - Reta Tabajara, cerca de nove quilômetros da sede de Macaíba/RN, compreendendo um projeto de condomínio horizontal fechado segundo a Figura 1:

Figura I – Localização geográfica do empreendimento

 

Fonte:


 

O empreendimento tem como objetivo o atendimento da demanda emergente por unidades residenciais de classe média a alta na grande Natal, principalmente visando o afastamento dos centros urbanos mantendo os padrões de infra-estrutura e segurança observado nos condomínios urbanos.

O conceito do condomínio exige a existência de muita área verde e para tanto foi previsto um conceito de condomínio rural onde todos os lotes terão frente para uma área verde comum onde será formado um imenso jardim. A área verde é completada com áreas de mata nativa e bosques frutíferos desenvolvidos por profissionais especializados.

O parcelamento do solo proposto em uma gleba de 981.604,28 m2, situada no município de Macaíba, apresenta 498.240,85 m2 ou 50,76% de área liquida de lotes; 279.818,16 m2 ou 28,50% de área verde e de equipamentos de uso comum; 81.725,12 m2 ou 8,38%de áreas de vias e, 79.177,72 m2 ou 8,06% de área destinada para açude.

 

6.1 ENQUADRAMENTO DA ÁREA NA LEGISLAÇÃO AMBIENTAL E URBANÍSTICA

 

Na área objeto do empreendimento proposto, é previsto que seja desenvolvida uma Área de Preservação Permanente (APP) definida por legislação federal (Código Florestal – Lei Nº 4.771/65, disposto no seu artigo segundo), sendo asseverada pela Lei Estadual 272/2004 e pela Lei Municipal de Parcelamento do Solo nº 1.222, de 07 de julho de 2005, que reserva para a área em foco uma faixa de 50 metros de Área de Preservação Permanente (APP), conforme transcrito abaixo do inciso VII do Art. 6, desta Lei Municipal:

 

Art. 6 – Somente serão aprovados parcelamentos que forem, a juízo da prefeitura, julgados próprios para edificação ou convenientes para urbanização.

Parágrafo único – Não será permitido o parcelamento do solo:

VII – em faixa marginal, cuja largura mínima será de 50 metros ao longo dos rios ou outro qualquer curso d água, gamboas, mangues, ao redor das lagoas, lagos, ou reservatórios de águas naturais ou artificiais, em nascentes, mesmo nos chamados olhos d água, seja qual for a sua situação topográfica (MACAÍBA, 2005, p.1).

 

Quanto à legislação estadual: a proposta do empreendimento atende ao disposto na Lei Estadual Complementar nº 272, de 3 de março de 2004. Bem como outras que constituem instrumentos da Política Ambiental, tais como a Legislação pertinente ao gerenciamento costeiro. O empreendimento proposto localiza-se no litoral oriental do Rio Grande do Norte, sendo regulamentado o seu uso pela Lei Estadual Nº 7.871 de 20 de Julho de 2000, que dispõe sobre o Zoneamento Ecológico-Econômico do Litoral Oriental do Rio Grande do Norte e dá outras providências nas quais a intervenção pretendida de condomínio atende as condições de conformidade de uso e ocupação do solo disposta na referida Lei. Contudo, fica o condomínio proposto enquadrado como atividade sujeita ao licenciamento ambiental, conforme dispositivos legais - Resolução CONAMA No 237/97 e Lei Complementar Estadual No 272/2004, estando sob responsabilidade do órgão ambiental estadual competente, devido à ausência de órgão ambiental municipal competente, a definição do tipo de estudo ambiental a ser apresentado pelo empreendedor no Processo Administrativo de Licença, ou solicitar complementações que forem cabíveis.

7 RESULTADOS E DISCUSSÕES

 

 

O aproveitamento de águas pluviais é um tema de grande relevância, o qual demanda a intensificação de estudos aprofundados de viabilidade. Neste sentido, de acordo com os artigos e dissertações os quais lastrearam esta pesquisa, verificou-se que:

 

a) A coleta e armazenamento de água da chuva é capaz de atenuar as implicações de natureza humanitárias, advindas da escassez de água, todavia, é necessário que sejam empregadas técnicas modernizadas, com o objetivo de otimizar o processo de captação e a conservação da água. Alguns autores constataram que há melhoria nas condições de renda das populações às quais são disponibilizados sistemas de aproveitamento de água da chuva (BAIYEGUNHI, 2015; MOLINA-GALARZA et al., 2015), sendo possível armazenar a água de origem pluvial por períodos superiores a 100 dias, com a submissão desta à filtragem adequada e reservatório subterrâneo (KIM, 2011).

 

b) O êxito dos programas e sistemas de aproveitamento de águas pluviais é influenciado pelo modo com o qual a sociedade passará a lidar com a cultura da economia de água, sendo necessário o engajamento da sociedade para que projetos deste tipo alcancem a sustentabilidade, de acordo com Dobrowksy et al. (2014), portanto, faz-se necessário implementar alterações de natureza cultural na sociedade.

 

c) O planejamento do porte dos reservatórios, quando respaldado por cálculos exatos, possibilita a previsão de viabilidade da implementação dos sistemas (ALLEN; HAARHOFF, 2015), assim sendo, atentar para a viabilidade financeira significa executar uma metodologia de planejamento infalível; nesta direção, Farreny el al. (2011) concluíram que a inclusão de critérios respectivos às características do telhado, no planejamento de sistemas de aproveitamento de água da chuva são importantes, no sentido de evitar alagamentos, no meio urbano. Farreny et al. (2011) afirmaram que é necessário apreciar os custos de deslocamento da água da chuva, sua distribuição e seu armazenamento nas áreas urbanas, onde há grande concentração populacional, sendo necessária a adaptação das estruturas coletoras, demonstrando-se a necessidade do planejamento.

 

d) Estudos realizados por Zhang el al. (2012), Slys (2009) e Che-Ano (2009) relataram que a população e o meio ambiente podem ser protegidos dos efeitos das enchentes, devido ao decréscimo de água alagada no meio urbano, após a instalação de sistemas de aproveitamento de águas pluviais;

 

e) Wung et al. (2006) atestou que foi possível, em uma escola, promover a economia de 35% da quantidade de água potável, ao substituir seu uso pela água da chuva, confirmando a eficácia de um sistema de captação e armazenamento.

 

f) Schets et al. (2010) promoveu um estudo que consistiu na coleta de água de telhados, com fins de realizar uma análise bacteriana. A referida análise revelou que a água da chuva é desprovida de microorganismos bacterianos, entretanto, o reservatório pode ocasionar a sua contaminação, sendo necessário um processo de filtragem lenta, com higienização regular dos reservatórios, todavia, não é indicado o consumo potável da água.

6 CONCLUSÃO

 

 

A água é um elemento indispensável para a vida, de maneira que a qualidade e a quantidade de sua disponibilidade é o pilar basilar do desenvolvimento de uma sociedade. Neste sentido, o Brasil dispõe de avultantes recursos hídricos, todavia, é possível constatar que há impasses a respeito da disponibilidade de água nas mesmas proporções, sendo necessário conscientizar a população a respeito do uso adequado da água, demandando-se a aplicação de alterações de fulcro cultural. No aludido contexto, surgem os sistemas de aproveitamento e conservação de água, com usos de natureza doméstica, agrícola e industrial.

 

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1DBO: Demanda Bioquímica de Oxigênio.