SEMINÁRIO: COMO AUMENTAR A OFERTA DE ÁGUA NO BRASILAPROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA
ÁLVARO DIOGO SOBRAL TEIXEIRATECNÓLOGO EM HIDRÁULICA E SANEAMENTO AMBIENTAL
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 2
COMO AUMENTAR A OFERTA DE ÁGUA NO BRASIL?
• Aproveitamento de água de chuva.
• Reúso de água;• Dessalinização;
• Redução de perdas;• Perfuração e recuperação de poços;
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 3
Classificação da ONU
Disponibilidade Hídrica (m³/habitante/ano)
Região
Abundante Maior que 20.000 Brasil (35.000)Correta Entre 2.500 e 20.000 Paraná (12.600)
Pobre Entre 1.500 e 2.500Estado de São Paulo (2.209)Estado de Pernambuco (1.270)
Crítica Menor que 1.500Bacia do Piracicaba (408)Bacia do Alto Tietê (200)
Fonte: SABESP (2016)
Tabela 1: Disponibilidade hídrica por região do Brasil
INTRODUÇÃO
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 4
SITUAÇÃO DOS USOS DA ÁGUA EM RELAÇÃO À
VAZÃO MÍNIMA NATURAL MUITO CRÍTICA (RMSP) CRÍTICA (10 Regiões) ATENÇÃO (1 Região) BOA (7 Regiões) MUITO BOA (3 Regiões)
RMSP• Demanda de água: 432% da
vazão mínima natural;• Importação de água da bacia
do PCJ.Fonte: CBH-AT (2014)
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 5
ÁGUA POTÁVEL ESGOTOS ÁGUA DE CHUVA
USOS POTÁVEIS E NÃO POTÁVEIS
REDE COLETORA REDE DE DRENAGEM
ETE MUNICIPAL
CÓRREGO BUSSOCABA
4 CAVALETES SABESP6 POÇOS
ÁGUA POTÁVEL ESGOTOS ÁGUA DE CHUVA
USOS POTÁVEIS E NÃO POTÁVEIS
REDE COLETORA REDE DE DRENAGEM
ETE MUNICIPAL
USOS POTÁVEIS
USOS NÃO POTÁVEIS
APR
OVE
ITA
MEN
TO
DE
ÁG
UA
DE
CH
UVA
EXCEDENTE
REÚ
SO
EXCEDENTE
BMPs*EXCEDENTE
USO DE LOUÇAS E METAIS
EFICIENTES
Fonte: Adaptado EPA (2012)
“O uso de fontes alternativas deve entrar no planejamento efetivo e no desenvolvimento da infraestrutura das cidades”
*Best Management Practices
Visa a melhoria da qualidade das águas
pluviais
Concessionária Poços
Redução de
perdas
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 6
CONCEITUAÇÃO
+ Água clara (efluente gerado de sistemas de resfriamento)
+ Água de rebaixamento de lençol freático - Portaria DAEE 2.069/2014
Água de chuva
Água pluvial
Coletada do telhado e
pavimentos impermeáveis
Água cinza clara
Chuveiro e torneira
Água negra
Todo o efluente gerado
REAPROVEITAMENTO/REÚSO
APROVEITAMENTO
Coletada do telhado
Água cinza
escuraChuveiro,
torneira, pia da cozinha e máquina de
lavar
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 7
CONCEITUAÇÃO• Reservatório para aproveitamento de água de chuva -
sempre com água para uso e reserva de espaço para nova chuva;
• Reservatório para detenção de enchentes (piscinão ou piscininhas) - sempre sem água para nova chuva;
NÃO CONFUNDIR!
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 8
HISTÓRICOPedra Moabita
Fonte: Alma de Viajante (2015)
Fortaleza de Masada
Fonte: Visitaristambul (2015)
Basílica Cisterna
Fonte: Bíblia Curiosa (2015)
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 9
Fonte: Fortalezas (2015)
Forte de São Marcelo, desde 1664 Salvador - BA
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 10
PRINCIPAIS PAÍSES
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 11
P1MC
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 12
QUANDO E POR QUE USAR?• Conservação da água: conscientização e sensibilização;• Disponibilidade hídrica <1200m³/hab x ano;• Tarifas de água elevadas;• Retorno do investimento curto (payback);• Existência de lei específica;• Locais onde a estiagem é > 5 meses.
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 13
COLETA, ARMAZENAMENTO E TRATAMENTO
• COLETA:• Áreas impermeáveis – normalmente telhados;
• TRATAMENTO:• A depender dos usos e qualidade desejada – normalmente
filtração e desinfecção;
• ARMAZENAMENTO:• Reservatório elevado, apoiado ou enterrado.
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 14
USOS NÃO POTÁVEISEntende-se por uso não potável os usos que não resultem em ingestão ou contato direto da água captada pelos usuários e que não necessariamente atende a portaria nº 2.914 de 2011 do Ministério da Saúde;
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 15
USOS NÃO POTÁVEIS
Descarga
Lavagem de piso
Rega de jardim
Lavagem de carro
Economia em edifícios residencias de 20% a 60% (GHISI, 2012)
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 16
ABNT NBR 15.527/2007Parâmetros Anális
e Valor
Coliformes totais Semestral Ausência em 100mL
Coliformes termotolerantes Semestral Ausência em 100mL
Cloro residual livre Mensal 0,5 a 3,0 mg/LTurbidez Mensal < 2,0 uT, para usos menos restritivos <
5,0 uTCor aparente (caso não seja utilizado
nenhum corante, ou antes da utilização)
Mensal < 15 uH
Deve prever ajuste de pH para proteção das redes de distribuição,
caso necessárioMensal pH de 6,0 a 8,0 no caso de tubulação de
aço carbono ou galvanizadoNOTA: Podem ser usados outros processos de desinfecção além do cloro, como a aplicação de raio ultravioleta e aplicação de ozônio 4.2.5 Quando utilizado, o dispositivo de descarte de água deve ser dimensionado pelo projetista. Na falta de dados, recomenda-se o descarte de 2 mm da precipitação.
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 17
POLUENTES
• Fezes de aves, ratos e outros animais, • poeira, • folhas de árvores, • revestimentos do telhado, • fibrocimento, • tintas, • microrganismos, • hidrocarbonetos provenientes do petróleo,• produtos tóxicos como pesticidas e • poluentes do ar depositados sobre as superfícies urbanizadas.
Fonte: Tucci, 2001
Amostrador de first flush
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 18
DESCARTE DO ESCOAMENTO INICIAL - FIRST FLUSH
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 19
PRÉ-FILTRO DOMÉSTICO
• Difusão de equipamentos caseiros sem devida verificação de eficiência quali-quantitiva.
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 20
ARMAZENAMENTO INCORRETO
Durante a crise hídrica houve o surgimento de muitas “soluções de prateleira” com riscos sanitários associados.
Fonte: Do autor (2015)
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 21
ARMAZENAMENTO CORRETOa b c
d e
Detalhes do sistema de aproveitamento de água de chuva: a) tubulação de coleta da água do telhado; b) descarte do escoamento inicial (first flush); c) reservatório e bomba; d) filtro; e) torneira para uso não potável. Obs.: cloração manual.
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 22
ASPECTO DA ÁGUA E COMUNICAÇÃO VISUAL
Fonte: Do autor (2016)
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 23
METODOLOGIA BÁSICA
• Determinação da precipitação média local (mm/mês ou mm/dia),• Determinação da área de coleta,• Determinação do coeficiente de escoamento,• Projeto dos sistemas complementares (grades, filtros, tubulações, etc.),• Projeto do reservatório de descarte do escoamento inicial,• Caracterização da qualidade da água,• Identificação dos usos da água (demanda e qualidade),• Escolha do sistema de tratamento necessário,• Projeto dos reservatórios de armazenamento,• Projeto da rede de distribuição.
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 24
DIMENSIONAMENTO DO RESERVATÓRIOA eficiência e a confiabilidade dos sistemas de aproveitamento de água de chuva estão ligados diretamente ao dimensionamento do reservatório de armazenamento, necessitando de um ponto ótimo na combinação do volume de reservação e da demanda a ser atendida, que resulte na maior eficiência, com o menor gasto possível (PROSAB, 2006).
PREMISSAS• Nem sempre haverá chuva suficiente para atender toda a
demanda;
• Nem sempre será possível armazenar toda a chuva precipitada – por questões físicas e/ou econômicas;
• Os estudos de dimensionamento de reservatórios devem compatibilizar produção e demanda.
03/05/2023Netuno: simulação computacional para sistemas de aproveitamento de água de
chuva25
MÉDIA MENSAL DE PRECIPITAÇÃO
03/05/2023Netuno: simulação computacional para sistemas de aproveitamento de água de
chuva26
27
Métodos para dimensionamento apresentados na NBR 15.527/2007:
• Rippl;
• Simulação;
• Azevedo Neto;
• Prático Alemão;
• Prático Inglês;
• Prático Australiano.
DIMENSIONAMENTO DO RESERVATÓRIO
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 28
LEI Nº 16.402, DE 22 DE MARÇO DE 2016Disciplina o parcelamento, o uso e a ocupação do solo no Município de São Paulo, de acordo com a Lei nº 16.050, de 31 de julho de 2014 – Plano Diretor Estratégico (PDE).Art. 80. Nos processos de licenciamento de edificações novas ou de reformas com alteração de área construída superior a 20% (vinte por cento) em lotes com área superior a 500m² (quinhentos metros quadrados), é obrigatória a reservação para aproveitamento de águas pluviais provenientes das coberturas das edificações para fins não potáveis.1º O volume mínimo obrigatório de reservação de que trata o “caput” deste artigo será calculado de acordo com as seguintes fórmulas:I – no caso de coberturas impermeáveis:Vri = 16,00 x ACisendo:Vri: volume mínimo de reservação para aproveitamento de águas pluviais provenientes de coberturas impermeáveis, em litros;ACi: área de cobertura impermeável, em metros quadrados;
INTENSIDADE DE CHUVA x OCORRÊNCIA
Cidade Universitária – 1973-1993
29
03/05/2023Netuno: simulação computacional para sistemas de aproveitamento de água de
chuva30
Software netuno: simulação computacional que realiza os cálculos diariamente considerando a demanda e a disponibilidade de água de chuva.
DIMENSIONAMENTO DO RESERVATÓRIO
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 31
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 32
VIABILIDADE ECONÔMICAExemplo de sistema de aproveitamento de água de chuva em edifício escolar:
Área de captação: 1.705,50 m²;Demandas não potáveis: 282,82 m³/mês (descargas em
bacias sanitárias e mictórios, lavagem de piso externo e irrigação de áreas verdes);
Volume de reservação: 40 m³ inferior + 12 m³ superior.
• Investimentos (CAPEX): R$ 129.719,92 (projeto executivo, reservatório, bombas, tubulação, acessórios e instalação);
• Custos de operação (OPEX): R$ 1.295,16/mês (insumos, energia, análises laboratoriais, peças de reposição e mão de obra).
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 33
VIABILIDADE ECONÔMICA• Variação do percentual de atendimento das demandas:
Mês com menor potencial – agosto: 54,89m³ (19,41%);Mês com maior potencial – fevereiro: 212,48 m³ (75,13%).
• Potencial de aproveitamento médio: 129,39 m³ (45,75%) ou R$4.518,30/mês
• Payback simples: 3 anos e 4 meses• Payback com taxa nominal de juros de 1% ao mês: 4 anos e
4 meses
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 34
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O aproveitamento de água de chuva é um sistema alternativo e descentralizado que pode ser utilizado para suprir as demandas não potáveis, diminuindo a demanda por água potável para fins menos nobres e ainda auxiliando na redução da vazão de pico em eventos de inundação.
Possui benefícios ambientais, econômicos e ainda para empresas podem servir como marketing positivo para seu público alvo.
É necessário estar atento às questões sanitárias na hora de elaborar o projeto, execução e operação dos sistemas.
Pode e deve ser uma das ferramentas a ser utilizada para aumentar a oferta de água no Brasil.
03/05/2023 APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA 35
“Só percebemos o valor da água depois que a fonte seca.”
Provérbio popular
Top Related