07 Leonardo

7/25/2019 07 Leonardo

1/69

UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL - ULBRAREA DE TECNOLOGIA E COMPUTAO

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

ESTUDO DE CAPTAO E APROVEITAMENTO DE GUA DA

CHUVA NA INDSTRIA MOVELEIRA BENTO MVEIS DEALVORADA - RS

Trabalho de Concluso de Curso - TCC

LEONARDO WEIERBACHER

Canoas, Novembro, 2008

7/25/2019 07 Leonardo

2/69

UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL - ULBRAREA DE TECNOLOGIA E COMPUTAO

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

ESTUDO DE CAPTAO E APROVEITAMENTO DE GUA DACHUVA NA INDSTRIA MOVELEIRA BENTO MVEIS DEALVORADA - RS

Trabalho de Concluso de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil da UniversidadeLuterana do Brasil para obteno do grau de Engenheiro Civil

LEONARDO WEIERBACHER

Matrcula n051000891-7

Orientadora:Prof. Ediane Rosa

Canoas, Novembro de 2008

7/25/2019 07 Leonardo

3/69

ii

ESTUDO DE CAPTAO E APROVEITAMENTO DE GUA DA CHUVA NA

INDSTRIA MOVELEIRA BENTO MVEIS DE ALVORADA - RS

LEONARDO WEIERBACHERMatrcula n051000891-7

BANCA EXAMINADORA

_______________________________________________

(Professor - nome e assinatura)

_______________________________________________


_______________________________________________


Trabalho de Concluso de Curso apresentado e aprovado em: / /

Canoas, Novembro de 2008

7/25/2019 07 Leonardo

4/69

iii

Dedico este trabalho a todos meusamigos, familiares e colegas de trabalho,

pois sem a ajuda de todos esta realizaono seria possvel.

7/25/2019 07 Leonardo

5/69

iv

AGRADECIMENTOS

prof. Ediane Rosa pela orientao, dedicao e incansvel participao nesta

importante etapa de formao, elementos fundamentais para a concluso deste trabalho.

prof. Jane de Almeida pelo apoio necessrio na construo deste trabalho.

Ao meu pai e minha me, alicerces de princpios e valores indispensveis nesta

trajetria, sem os quais nenhuma conquista teria o mesmo significado.

Aline, pelo apoio, dedicao e compreenso frente s dificuldades

enfrentadas, a todos amigos e colegas em especial ao Andr e o Giandrei companheiros

inseparveis que tiveram grande relevncia na concluso deste feito.

7/25/2019 07 Leonardo

6/69

v

Cultive a nica riqueza que ningumpode roubar: o estudo. O estudo amquina que movimenta o mundo.

Elton Ferlin

7/25/2019 07 Leonardo

7/69

vi

SUMRIO

LISTA DE FIGURAS .............................................................. .............................................................. VII

LISTA DE QUADROS ............................................................ ............................................................ VIII

LISTA DE TABELAS.................. ..................................................................... ...................................... IXLISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS .............................................................. ................................ X

RESUMO .............................................................. ................................................................... ................ XI

1 INTRODUO ............................................................... ................................................................. 12

1.1 CONSIDERAES INICIAIS ...........................................................................................................12 1.2 OBJETIVOS ..................................................................................................................................13

1.2.1 Objetivo Geral .......................................................... .......................................................... 131.2.2 Objetivos Especficos ................................................................ ......................................... 13

2 REVISO BIBLIOGRFICA........................................................................................................14

2.1 DISPONIBILIDADE DE RECURSOS HDRICOS ..................................................................................14 2.1.1 Recursos Hdricos no Brasil ....................................................................... ........................152.1.2 Recursos Hdricos no Estado do Rio Grande do Sul .......................................................... 162.1.3 Conservao de gua no Meio Urbano..............................................................................18

2.2 CONSUMO DE GUA ....................................................................................................................22 2.2.1 Consumo domstico .......................................................... ................................................. 222.2.2 Consumo industrial.............................................................................................................242.2.3 Consumo de gua da chuva ........................................................... ..................................... 272.2.4 Padro Requerido de Qualidade da gua para Consumo Humano .................................... 282.2.5 Padro Requerido de Qualidade da gua para uso Industrial.............................................292.2.6 Padro de Qualidade da gua da chuva ........................................................................... ...30

2.3 CAPTAO DE GUA DA CHUVA..................................................................................................33 2.3.1 Parmetros de Dimensionamento do Reservatrio para Captao de gua da Chuva .......332.3.2 Componentes Bsicos de um Sistema para Captao de gua da Chuva ..........................372.3.3 Normatizao para Captao de gua da Chuva................................................................ 41

3 ESTUDO DE CASO.........................................................................................................................43

3.1 CARACTERIZAODAREADEESTUDO.......................................................................43 3.2 CARACTERSTICA DA INDSTRIA...........................................................................................47 3.3 POSSVEISLOCAISPARAAPROVEITAMENTO DEGUADACHUVANAINDSTRIA 493.4 LEVANTAMENTO E ANLISE DOS DADOS PLUVIOMTRICOS.........................................................49 3.5 PREVISODECONSUMODEGUA ........................................................ ...........................50

3.5.1 Previso de consumo de gua no processo industrial ......................................................... 503.5.2 Previso de consumo de gua pelos funcionrios...............................................................513.5.3 Previso de outros consumos de gua na indstria.............................................................513.5.4

Previso de consumo total de gua na Indstria................................................................. 52

3.6 ANLISE DOS PONTOS PARA COLETA DE GUA DA CHUVA ..........................................................52 3.7 DEMANDADEGUADACHUVA........................................................................................56 3.8 ANLISEDO SUPRIMENTODADEMANDADEGUADACHUVA ...............................563.9 DIMENSIONAMENTODORESERVATRIO.......................................................................58 3.10 CUSTODAOBRA.....................................................................................................................60

4 RESULTADOS E DISCUSSO......................................................................................................63

5 CONCLUSES ............................................................. ............................................................ .......64

REFERNCIAS .............................................................. ................................................................... ......65

OBRAS CONSULTADAS ..................................................................... .................................................. 68

7/25/2019 07 Leonardo

8/69

vii

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Ciclo Hidrolgico .......................................................... ......................................................... 14Figura 2 - Usos mltiplos da gua...........................................................................................................19Figura 3 - Esquema dos ciclos da gua...................................................................................................20Figura 4 - Representao do ciclo urbano da gua como um sub-sistema do meio ambiente e da

sociedade............................................................................................................................................21 Figura 5 - Perfil do consumo domstico de gua em um apartamento popular ................................. 23Figura 6 - Reutilizao de gua da Chuva com Bomba de Recalque..................................................38Figura 7 Filtro para gua captada .......................................................................... .............................39Figura 8 Sistema first-flush ....................................................................... ........................................... 39Figura 9- Cisterna de Polietileno.............................................................................................................40Figura 10 Delimitao da rea ..................................................................... ........................................ 43Figura 11 Jardim...................................................................................................................................44Figura 12 Fachada.................................................................................................................................44Figura 13 Indstria ................................................................. .............................................................. 44Figura 14 Indstria ................................................................. .............................................................. 45Figura 15 Setor administrativo ........................................................................... .................................45Figura 16 Setor administrativo ........................................................................... .................................45Figura 17 Aude.....................................................................................................................................46Figura 18 Setor de pintura....................................................................................................................46Figura 19 Fluxograma...........................................................................................................................47Figura 20 Fluxograma Ilustrado..........................................................................................................48Figura 21 Dados da Estao .......................................................................... ....................................... 49Figura 22 Sistema de coleta de gua da chuva....................................................................................53 Figura 23 Telhado da Indstria ........................................................................ ...................................53Figura 24 Filtro Volumtrico Sugerido .................................................................. .............................54Figura 25 Tela........................................................................................................................................55Figura 26 Bombas..................................................................................................................................55

7/25/2019 07 Leonardo

9/69

viii

LISTA DE QUADROS

Quadro 1 Distribuio de gua.............................................................................................................15Quadro 2 - Vazo mdia de gua no Brasil em comparao com outros pases da Amrica do Sul.15Quadro 3 - Proporo de rea territorial, disponibilidade de gua e populao para as cinco regies

do Brasil ........................................................... ................................................................ .................16Quadro 4 - Diviso das Regies e Bacias Hidrogrficas do Rio Grande Sul.......................................17 Quadro 5 Consumo dirio per capita ...................................................................... ............................23Quadro 6 - Distribuio do consumo de gua na indstria por atividades ......................................... 26Quadro 7 - Distribuio do consumo de gua na indstria por atividades ......................................... 27Quadro 8 Demandas no potveis........................................................................................................28Quadro 9 Padres de aceitao para o consumo humano..................................................................29 Quadro 10 - Qualidade da gua para cada tipo de indstria ............................................................... 30Quadro 11 - Qualidade da gua de acordo com o local de coleta.........................................................31Quadro 12 - Diferentes nveis de qualidade da gua exigidos conforme o uso....................................32Quadro 13 Mtodo de Rippl ..................................................................... ............................................ 34Quadro 14 Mtodo da simulao .................................................................. ....................................... 35Quadro 15 Dados pluviomtricos das chuvas mdias mensais dos anos 2002, 2003, 2004 e 2006 ..50Quadro 16 Dados para consumo de gua............................................................................................51

7/25/2019 07 Leonardo

10/69

ix

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Consumo de gua das cabines de pintura.............................................................................51Tabela 2 Consumo de gua gerado pelos funcionrios .......................................................... .............51Tabela 3 Previso de consumo total.....................................................................................................52Tabela 4 Demanda de gua total x Volume de gua captado da chuva (Verificao 1)............... ...57Tabela 5 Pontos de consumo possivelmente atendidos pela captao pluvial...................................57Tabela 6 Demanda de gua total x Volume de gua captado da chuva (Verificao 2)............... ...58Tabela 7 Dimensionamento do reservatrio pelo mtodo de Rippl....................................................59Tabela 8 Dimensionamento do reservatrio pelo mtodo da Simulao ........................................... 59

Tabela 9 Dimensionamento do reservatrio pelo mtodo da Simulao ........................................... 60Tabela 10 Custo de um reservatrio enterrado de concreto armado.................................................61

7/25/2019 07 Leonardo

11/69

x

LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS

LISTA DE SIGLAS

ABNT - Associao Brasileiras de Normas TcnicasANA - Agencia Nacional de guasCORSAN - Companhia Riograndense de Saneamento

NBR - Norma BrasileiraPVC - Poli Cloreto de VinilaRS - Estado do Rio Grande do Sul

LISTA DE ABREVIATURAS

hab.......................... - Habitante(s)km.......................... - Quilmetrokm............................. - Quilmetro(s) quadrado(s)km........................... - Quilmetro(s) cbico(s)L ............................. - Litro(s)

m........................... - Metro(s) quadrado(s)m........................... - Metro(s) cbico(s)mm........................... - Milmetro(s) cbico(s)n........................... - NmeroR$.......................... - ReaisUS$........................ - Dlar

LISTA DE SMBOLOS

% - Por cento+ - Operao matemtica de soma

- - Operao matemtica de subtrao/ - Operao matemtica de divisox - Operao matemtica de multiplicao

7/25/2019 07 Leonardo

12/69

xi

RESUMO

WEIERBACHER, Leonardo. Estudo de Captao e Aproveitamento de gua da Chuva

na Indstria Moveleira Bento Mveis Alvorada - RS. Canoas. 68 p. Trabalho de

Concluso de Curso, Engenharia Civil, ULBRA.

Resumo

Tendo em vista que a gua um recurso natural limitado e imprescindvel vida,

questes sobre a conservao e preservao dos recursos hdricos vm sendo cada vez

mais destacadas na atualidade. As tcnicas de aproveitamento de gua pluvial so

solues sustentveis que contribuem para uso racional da gua, proporcionando a

conservao dos recursos hdricos para as futuras geraes.

Este trabalho de concluso de curso tem por finalidade o desenvolvimento de um

estudo de caso para a captao e o aproveitamento da gua da chuva em uma empresa

do setor moveleiro localizada em Alvorada RS.

7/25/2019 07 Leonardo

13/69

1 INTRODUO

1.1 CONSIDERAES INICIAIS

Nos dias de hoje existem grandes preocupaes da sociedade em relao

conservao dos recursos da natureza. Dentre estes, a gua um dos mais preciosos

recursos, se tornando indispensvel para vida de todos.

Cerca de 2/3 da superfcie do planeta Terra so dominados pelos oceanos. O

volume total de gua na Terra estimado em torno de 1,35 milhes de quilmetros

cbicos, sendo que 97,5% deste volume de gua salgada, encontrada em mares e

oceanos. J 2,5% de gua doce, porm localizada em regies de difcil acesso, como

aqferos (guas subterrneas) e geleiras. Apenas 0,007% da gua doce encontra-se em

locais de fcil acesso para o consumo humano, como lagos, rios e na atmosfera

(UNIGUA, 2006).

Apesar da gua doce ainda ser encontrada em grande quantidade no planeta, emalgumas regies do mundo, suprir a demanda de gua j est se tornando um problema

em funo do acelerado crescimento populacional, principalmente urbano. De acordo

com relatrios da Organizao das Naes Unidas (ONU, 2006), a atual populao

mundial estimada em aproximadamente 6,5 bilhes de pessoas, tendendo a alcanar a

marca de 9 bilhes em 2050, sobrecarregando ainda mais os sistemas de abastecimento

de gua. Com isso, cresce a necessidade da utilizao de novas tcnicas visando um

melhor aproveitamento de gua.Para uso no potvel podemos suprir em grande parte a demanda da populao

utilizando o mtodo de captao e aproveitamento de gua da chuva. A gua coletada da

chuva pode ser utilizada em torneiras de jardins, descargas de vasos sanitrios, lavagem

de roupas, caladas e automveis. Para aplicao desse sistema, necessrio realizar

estudo de viabilidade tcnica para sua implantao.

Neste trabalho ser desenvolvido um estudo de aproveitamento da gua da chuva

em uma empresa do setor moveleiro apresentando um estudo de caso a partir de dados

7/25/2019 07 Leonardo

14/69

13

pluviomtricos da regio de localizao da empresa, a cidade de Alvorada, na regio

metropolitana de Porto Alegre RS.

1.2 OBJETIVOS

1.2.1 Objetivo Geral

Analisar a viabilidade tcnica da captao de gua da chuva para posterior

aproveitamento na indstria moveleira Bento Mveis localizada em Alvorada, RS.

1.2.2 Objetivos Especficos

Levantar dados pluviomtricos da estao meteorolgica localizada na cidade de

Viamo no Estado do Rio Grande do Sul;

Realizar o estudo hidrolgico da regio onde est inserido o empreendimento;

Estudar as metodologias disponveis de aproveitamento de gua da chuva;

Descrever o empreendimento onde ser desenvolvido o estudo;

Definir o consumo mensal de gua no processo produtivo da indstria;

Definir o uso que ser dado a gua da chuva captada;

Determinar a rea necessria para a coleta da gua da chuva e o ndice de

aproveitamento dessa gua;

Apresentar o dimensionamento de reservatrios para o sistema de aproveitamento

da gua da chuva;

7/25/2019 07 Leonardo

15/69

14

2 REVISO BIBLIOGRFICA

A seguir sero abordados os conceitos fundamentais utilizados para elaborao

desta pesquisa.

2.1 DISPONIBILIDADE DE RECURSOS HDRICOS

A gua a nica substncia que existe, em circunstncias normais, nos trs

estados da matria (slido, lquido e gasoso) na natureza. A coexistncia destes trs

estados implica que existam transferncias contnuas de gua de um estado para outro;

esta seqencia fechada de fenmenos pelos quais a gua passa do globo terrestre para a

atmosfera denominado por ciclo hidrolgico.

A figura 1 demonstra o ciclo hidrolgico para um melhor entendimento de como

ocorre.

Figura 1 Ciclo Hidrolgico

Fonte: www.ambientebrasil.com.br

Pode definir-se ciclo hidrolgico como a seqncia fechada de fenmenos pelos

quais a gua passa do globo terrestre para a atmosfera, na fase de vapor, e regressa

quele, nas fases lquida e slida. A transferncia de gua da superfcie do Globo para a

atmosfera, sob a forma de vapor, d-se por evaporao direta, por transpirao das

plantas e dos animais e por sublimao (passagem direta da gua da fase slida para a

de vapor).

No quadro 1 est demonstrada a distribuio de gua no planeta em termos de

volume armazenado nos diferentes reservatrios.

7/25/2019 07 Leonardo

16/69

15

Quadro 1 Distribuio de gua

Fonte: (adaptado de Nace U.S. Geolgica, apud ROSA, 2007)

Embora trs quartas partes da superfcie da Terra sejam compostas de gua, a

maior parte no est disponvel para consumo humano, pois 97% so gua salgada

encontrada nos oceanos e mares e 2% formam geleiras inacessveis. Apenas 1% de toda

a gua doce e pode ser utilizada para consumo e deste total, 97% esto armazenados

em fontes subterrneas.

2.1.1 Recursos Hdricos no Brasil

O Brasil possui uma disponibilidade hdrica estimada em 35.732 m/hab/ano,

sendo considerado um pas rico em gua. Alm disso, em relao ao potencial hdrico

mundial, o Brasil conta com 12% da quantidade total de gua doce no mundo (TOMAZ,

2001).

Entre os pases da Amrica do Sul, o Brasil se destaca por possuir uma vazo

mdia de gua de 177.900 km/ano, o que corresponde a 53% da vazo mdia total da

Amrica do Sul, conforme apresentado no quadro 2.

Quadro 2 - Vazo mdia de gua no Brasil em comparao com outros pases da

Amrica do Sul

Amrica do Sul Vazo (Km/ano) Porcentagem (%)Brasil 177.900 53

Outros pases 165.100 47Total 343.000 100

Fonte: TOMAZ, 2001

As principais bacias hidrogrficas do Brasil so do Rio Amazonas, do Tocantins,

Araguaia, do So Francisco, do Atlntico Norte Nordeste, do Uruguai, do Atlntico

Leste, do Atlntico Sul e Sudeste, dos Rios Paran e Paraguai (ANEEL, 2007).

7/25/2019 07 Leonardo

17/69

16

A maior rede hidrogrfica mundial a da Bacia Amaznica, que abrange uma

rea de drenagem da ordem de 6.112.000 Km, ocupando cerca de 42% da superfcie do

territrio brasileiro, se estendendo alm da fronteira da Venezuela Bolvia (ANEEL,

2007).

Apesar do Brasil apresentar grande disponibilidade de recursos hdricos, estes

no esto distribudos uniformemente, havendo um grande desequilbrio entre oferta de

gua e demanda.

Verifica-se que as regies mais populosas so justamente as que possuem menor

disponibilidade de gua, por outro lado onde h muita gua ocorre baixo ndice

populacional, conforme quadro 3, como exemplo disso pode-se citar a regio sudeste do

Brasil, que dispe de um potencial hdrico de apenas 6% do total nacional, porm conta

com 43% do total de habitantes do pas, enquanto a regio norte, que compreende a

Bacia Amaznica, apresenta 69% de gua disponvel, contando com apenas 8% da

populao brasileira (GHISI, 2006).

Quadro 3 - Proporo de rea territorial, disponibilidade de gua e populaopara as cinco regies do Brasil

Regio do Brasil rea Territorial(%) Disponibilidadede gua (%) Populao (%)

Norte 45 69 8Nordeste 18 3 28Sudeste 11 6 43

Sul 7 6 15Centro-Oeste 19 15 7

Fonte: GHISI, 2006

A diversidade de climas, relevos, condies socioeconmicas e culturais faz da

gesto da gua uma tarefa complexa. Os desafios so gigantescos, desde promover a

conservao em ecossistemas de enorme riqueza ambiental at contribuir para romper o

ciclo de misria a que esto sujeitas populaes do semi-rido brasileiro, passando pelo

controle da poluio e das inundaes nas reas urbanas brasileiras (GHISI, 2006).

2.1.2 Recursos Hdricos no Estado do Rio Grande do Sul

A Lei Estadual N 10.350, de 1994, dividiu o Estado do Rio Grande do Sul, para

fins de gesto de recursos hdricos, em trs grandes regies hidrogrficas: a Regio

7/25/2019 07 Leonardo

18/69

17

Hidrogrfica do Guaba; a Regio Hidrogrfica do Uruguai e a Regio Hidrogrfica das

Bacias Litorneas, conforme quadro 4 (DRH/SEMA, 2007).

Quadro 4 - Diviso das Regies e Bacias Hidrogrficas do Rio Grande Sul

Fonte: DRH/SEMA, 2007

A regio hidrogrfica do Guaba ocupa a poro centro-leste do Estado do Rio

Grande do Sul, com uma rea aproximada de 84.555 km, correspondendo a cerca de

30% do territrio gacho. A sua populao est estimada (2006) em 7,1 milhes de

habitantes, correspondendo a 65% da populao do Estado, distribudos em 250

municpios, com destaque para os inseridos na Regio Metropolitana de Porto Alegre

que contribuem para a sua elevada densidade demogrfica, de 84 hab/km. A regio

7/25/2019 07 Leonardo

19/69

18

formada pelas bacias que drenam direta ou indiretamente para o Lago Guaba; esse, por

sua vez, desgua na Lagoa dos Patos.

A regio hidrogrfica do Uruguai abrange a poro norte, noroeste e oeste do

estado, com rea de aproximadamente 126.440 km, equivalente a 45% da rea do Rio

Grande do Sul, e engloba as reas de drenagem do Rio Pelotas, do Rio Uruguai e do Rio

Negro. Sua populao total est estimada em 2,6 milhes de habitantes, que representa

29% da populao estadual, distribudos em 227 municpios, resultando em uma

densidade demogrfica de cerca de 20 hab/km. A regio formada pelas bacias que

drenam direta ou indiretamente para o Rio Uruguai. A bacia do Rio Santa Maria drena

para o Uruguai atravs do Rio Ibicu e a bacia do Rio Negro, exceo das demais,

drena para a fronteira com o pas vizinho Uruguai.

A regio hidrogrfica das bacias litorneas est localizada na poro leste e

extremo sul do estado e ocupa uma superfcie de aproximadamente 57.085 km,

correspondendo a 20% do territrio gacho. Sua populao total est estimada em 1,2

milhes de habitantes, representando 12% da populao do Rio Grande do Sul,

distribudos em 66 municpios, com uma densidade demogrfica em torno de 21

hab/km. Nesta regio se individualizam dois corpos de gua de expresso: a Laguna

dos Patos e a Lagoa Mirim, alm do cordo de lagoas costeiras do RS; algumas bacias

desta regio drenam diretamente para o Oceano Atlntico. A bacia do Rio Mampituba

compartilhada com o estado de Santa Catarina, e junto com a bacia do Rio Tramanda,

drena para o Oceano Atlntico. As bacias do Rio Camaqu, Litoral Mdio e Mirim -So

Gonalo drenam para a Lagoa dos Patos (DRH/SEMA, 2007).

2.1.3 Conservao de gua no Meio Urbano

A presena humana na terra aumenta gradualmente a interferncia causada por

suas aes no ciclo da gua na natureza. O crescimento populacional e a ocupao

territorial desorganizada de centros urbanos causam interferncias neste ciclo. A figura

2 demonstra a utilizao da gua abordada sobre a forma de usos mltiplos (PROSAB,

2006).

7/25/2019 07 Leonardo

20/69

19

Figura 2 - Usos mltiplos da gua

Fonte: PROSAB, 2006

Conforme apresentado na figura 2 dentre os usos mltiplos das guas destacam-

se:

Usos antrpicos:

Uso humano para ingesto, higiene e usos domsticos em geral,

Irrigao de culturas agrcolas,

Uso industrial, em comrcio, em servios e outros setores,

Usos urbanos em regas de jardins, lavagens de ruas, etc.

Manejo urbano de guas pluviais,

Produo de energia,

Pesca,

Aqicultura e hidroponia, Diluio de esgotos,

Controle de inundaes,

Regularizao de escoamento,

Navegao,

Recreao,

Paisagismo,

Turismo, Contemplao.

7/25/2019 07 Leonardo

21/69

20

Usos naturais:

Manuteno de ecossistemas e biodiversidade,

Regulao climtica.

A interveno humana no ciclo natural da gua deu origem a um ciclo menor, de

natureza antrpica, que acontece dentro das cidades, denominado ciclo urbano das

guas. A figura 3 esquematiza a correlao entre os ciclos.

Figura 3 - Esquema dos ciclos da guaFonte: PROSAB,2006

Demonstrada a utilizao direta das guas no menor ciclo, sendo que esta

utilizao pode ser considerada como sub-ciclos antrpicos diversos vinculados ao uso

urbano da gua, as quais no dependem de estruturas fsicas urbanas, como redes de

distribuio ou coleta de gua, de forma integrada estes sub-ciclos constituem o ciclo

urbano global, resultante da interveno humana. Dentre estes sub-ciclos destacam-se o

de abastecimento pblico de gua, o de coleta, afastamento, tratamento e disposio de

guas residurias, o de gerao de energia eltrica, o de manejo das guas pluviais, entre

outros (PROSAB, 2006).

A captao da gua nos mananciais, aduo de gua bruta, tratamento para

potabilizao, distribuio de gua na rea urbana, uso da gua potvel e gerao de

guas residurias, coleta das guas residurias, tratamento dessas guas em estaes de

tratamento de esgotos e disposio das guas residurias tratadas no corpo receptor,

fechando o ciclo, formam um dos sub-ciclos mais importantes para a existncia do meiourbano. Uma variante desse ciclo, que pode contribuir eventualmente com o escoamento

7/25/2019 07 Leonardo

22/69

21

de guas superficiais, ocorre com as guas tratadas que so lanadas para infiltrao no

solo e se incorporam aos lenis subterrneos de gua, podendo ainda o ciclo incorporar

processos de reciclagem interna de gua, onde nesses processos a gua potabilizada,

uma vez utilizada, passa por tratamento (como gua residuria) em seguida reutilizada

sem voltar ao manancial natural, configurando um ciclo de reuso que pode se repetir,

teoricamente, um nmero infinito de vezes (PROSAB, 2006)

Na figura 4 ilustrada a insero do sub-ciclo urbano de abastecimento de gua

potvel e coleta, tratamento e disposio final de esgotos no meio ambiente.

Figura 4 - Representao do ciclo urbano da gua como um sub-sistema do meioambiente e da sociedade

Fonte: Urban Water Chalmers University Of Technology, 2004, apud PROSAB, 2006

No faltam crticas quanto capacidade dos sistemas pblicos urbanos de

abastecimento de gua e esgotamento sanitrio em manter a sustentabilidade ecolgica

do planeta, embora a experincia tenha comprovado que esses sistemas so capazes decumprir, mesmo que de forma no universalizada, as funes relacionadas com a oferta

e a demanda de gua (PROSAB, 2006).

Tendo em conta o ciclo urbano da gua e suas relaes com os recursos hdricos

em geral, cabe destacar que a gesto desses recursos no Brasil conta com moderna

legislao que incorpora a observncia aos princpios de conservao de gua. A lei

9433/97, que instituiu a Poltica Nacional de Recursos Hdricos, orienta o

estabelecimento de sistemas de gesto integrada, hoje em fases diferenciadas deimplantao e consolidao por todo o pas. Embora todo o sistema de gesto dos

7/25/2019 07 Leonardo

23/69

22

recursos hdricos seja fundamentado na viso integrada de usos mltiplos por bacia

hidrogrfica, resguardando a quantidade e qualidade do recurso, a justia social, a

conservao ambiental e outros princpios consagrados. Observam-se nos sistemas

urbanos de utilizao das guas algumas caractersticas cuja natureza subjacente

prpria lgica da formao dos centros urbanos modernos nos ltimos dois sculos.

Lgica que, em grandes linhas, abriga dinmicas conflitantes com a gesto de recursos

hdricos tal como prevista na lei. A apreciao mais simplificada e direta sobre essa

lgica mostra que a ocupao urbana se apresentou como o meio mais adequado ao

atendimento das necessidades humanas sem correspondncia, no entanto, ao

atendimento de preceitos de sustentabilidade, tema emergente e obrigatrio na

atualidade (HARREMES, 1997).

2.2 CONSUMO DE GUA

No Brasil, dos 2.178 m/s que representavam a demanda total de gua do pas em

2003, 56% da gua eram utilizados na agricultura (irrigao), 21% para fins urbanos,

12% para a indstria, 6% no consumo rural e 6% para a dessedentao de animais

(ANA, 2008), a seguir aborda-se os principais consumos de gua.

2.2.1 Consumo domsticoO consumo de gua residencial pode constituir mais da metade do consumo total

de gua nas reas urbanas. Na regio metropolitana de So Paulo, o consumo de gua

residencial corresponde a 84,4% do consumo total urbano (incluindo tambm o

consumo em pequenas indstrias). Na cidade de Vitria, a porcentagem desse consumo

bem similar, correspondendo a aproximadamente 85% desse total (RODRIGUES,

2005, apud PROSAB, 2006).

O ndice mais comum relativo ao uso da gua em reas urbanas o consumo

dirio per capita, expresso em litros por habitante por dia (L/hab.dia). A agenda 21

prope como meta de fornecimento de gua tratada para 2005 o consumo dirio per

capita de 40 litros (ONU, 2008). Esse valor possui ordem de grandeza semelhante ao

proposto pelo Banco Mundial e pela Organizao Mundial da Sade: suprimento

mnimo de 20 a 40 litros/pessoa.dia. Segundo Gleick (1999), considerando os consumos

mnimos para usos diversos apresentados no quadro 5, sugere que a quantidade mnima

per capita seja de 50 litros/pessoa.dia.

7/25/2019 07 Leonardo

24/69

23

Quadro 5 Consumo dirio per capita

Fonte: Gleick, 1999, apud PROSAB, 2006

Conforme demonstrado no quadro 5 os maiores consumos de gua so durante os

servios sanitrios e o banho.

Nessas condies, a participao percentual da bacia no consumo total estaria

entre 18% e 24%. O conhecimento da realidade do consumo domstico segundo o uso

depende de trabalhos de pesquisa. Estudos para a determinao do perfil do consumo

domstico na Regio Metropolitana de So Paulo (RMSP), segundo diversos estratos

amostrais, vm sendo desenvolvidos pelo IPT sob patrocnio da SABESP, Companhia

de Saneamento Bsico do Estado de So Paulo (PROSAB, 2006).

Trabalhos prvios permitiram definir as metodologias de monitoramento

necessrio determinao do perfil do consumo. ROCHA et al. (1999) mostra as

tcnicas de medio e os resultados relativos ao perfil de consumo em um apartamento

popular na periferia da cidade de So Paulo. A figura 5 apresenta a distribuio do

consumo por uso nesse apartamento.

Grfico do Perfil do Consumo

Chuveiro

55% Pia

18%

Lavadoura de

Roupas

11%

Lavatrio

8%

Bacia

Sanitria

5%Tanque

3%

Figura 5 - Perfil do consumo domstico de gua em um apartamento popular

Fonte: ROCHA, 1999

7/25/2019 07 Leonardo

25/69

24

Considerando-se chuveiros eltricos em habitaes trreas ou assobradadas,

dotadas de reservatrio superior que alimenta o chuveiro, tem-se, na grande maioria dos

casos, uma configurao onde a instalao predial proporciona um valor de vazo

relativamente pequeno no chuveiro.

Observe-se, por exemplo, que a Norma Brasileira de gua Fria (NBR-5626 -

ABNT, 1998) exige que a presso dinmica mnima no ponto de utilizao de qualquer

aparelho seja de apenas 1 mca. Sob presses dessa magnitude, o chuveiro eltrico

operar com pequenas vazes de aproximadamente 0,20 L/s (12 L de gua por minuto

de banho). Observe-se tambm que, consoante os critrios estipulados na NBR-

5626/1998, os chuveiros eltricos so dimensionados, fabricados e ensaiados para

operar em observncia queles critrios.

Como o consumo por pessoa adotado de 150 L/hab.dia, tem-se uma incidncia

de 30 % do consumo total dirio, devida ao banho (ROCHA, 1999).

2.2.2 Consumo industrial

Segundo CIRRA/FCTH (2008), de uma maneira genrica, pode-se dizer que a

gua encontra as seguintes aplicaes na indstria:

- Consumo humano: gua utilizada em ambientes sanitrios, vestirios, cozinhas

e refeitrios, bebedouros, equipamentos de segurana (lava-olhos, por exemplo) ou em

qualquer atividade domstica com contato humano direto;

- Matria prima: como matria-prima, a gua ser incorporada ao produto final, a

exemplo do que ocorre nas indstrias de cervejas e refrigerantes, de produtos de higiene

pessoal e limpeza domstica, de cosmticos, de alimentos e conservas e de frmacos, ou

ento, a gua utilizada para a obteno de outros produtos, por exemplo, o hidrognio

por meio da eletrlise da gua.

- Uso como fluido auxiliar: a gua, como fluido auxiliar, pode ser utilizada em

diversas atividades, destacando-se a preparao de suspenses e solues qumicas,

compostos intermedirios, reagentes qumicos, veculo, ou ainda, para as operaes de

lavagem.

- Uso para gerao de energia: para este tipo de aplicao, a gua pode ser

utilizada por meio da transformao da energia cintica, potencial ou trmica,

acumulada na gua, em energia mecnica e posteriormente em energia eltrica.

- Uso como fludo de aquecimento e/ou resfriamento: nestes casos, a gua

utilizada como fluido de transporte de calor para remoo do calor de misturas reativas

7/25/2019 07 Leonardo

26/69

25

ou outros dispositivos que necessitem de resfriamento devido gerao de calor, ou

ento, devido s condies de operao estabelecidas, pois a elevao de temperatura

pode comprometer o desempenho do sistema, bem como danificar algum equipamento

- Outros usos: utilizao de gua para combate incndio, rega de reas verdes

ou incorporao em diversos subprodutos gerados nos processos industriais, seja na fase

slida, lquida ou gasosa.

De um modo geral, a quantidade e a qualidade da gua necessria ao

desenvolvimento das diversas atividades consumidoras em uma indstria dependem de

seu ramo de atividade e capacidade de produo.

O ramo de atividade da indstria, que define as atividades desenvolvidas,

determina as caractersticas de qualidade da gua a ser utilizada, ressaltando-se que em

uma mesma indstria podem ser utilizadas guas com diferentes nveis de qualidade.

Por outro lado, o porte da indstria, que est relacionado com a sua capacidade

de produo, ir definir qual a quantidade de gua necessria para cada uso.

No quadro 6 so apresentados dados internacionais de distribuio do consumo

de gua na indstria por tipo de atividade. importante destacar que os valores desta

tabela podem estar desatualizados tendo em vista que novas tecnologias indstrias so

constantemente lanadas no mercado, servindo to somente como valores de referncia

(CIRRA/FCTH, 2008).

7/25/2019 07 Leonardo

27/69

26

Quadro 6 - Distribuio do consumo de gua na indstria por atividades

Fonte: VAN Der LEEDEN; TROISE and TODD, 1990, apud CIRRA/FCTH, 2008

O quadro 7 apresenta o consumo de gua em alguns tipos de estabelecimentos

comerciais e industriais.

7/25/2019 07 Leonardo

28/69

27

Quadro 7 - Distribuio do consumo de gua na indstria por atividades

Fonte: Tcnicas de Abastecimento e Tratamento de gua, CETESB, apud Rosa, 2007

2.2.3 Consumo de gua da chuva

Novos conceitos para o gerenciamento de gua de chuva, seja em reas urbanasou rurais, esto surgindo praticamente em todas as partes do mundo. A escassez, a perda

da qualidade dos mananciais pela crescente poluio, associadas a servios de

abastecimento pblicos ineficientes, so fatores que tm despertado diversos setores da

sociedade para a necessidade da conservao da gua. Entre estas prticas est o

aproveitamento da gua da chuva (RAINWATER HARVESTING AND

UTILISATION, 2002 apud PROSAB, 2006).

Em muitos pases, o armazenamento da gua da chuva inicialmente objetivou a

sua reteno na parcela, para controle de cheias e inundaes, ou para mitigar a falta de

um abastecimento regular de gua; e posteriormente seu uso foi sendo estendido para os

mais diversos fins.

No quadro 8 so apresentadas demandas de consumo de gua no potvel.

7/25/2019 07 Leonardo

29/69

28

Quadro 8 Demandas no potveis

Fonte: THOMAZ, 2000, apud PROSAB, 2006

Diferentes setores da sociedade passam a ver o da gua da chuva como rentvel.

Assim, indstrias, instituies de ensino, estdios, e at mesmo estabelecimentos

comerciais como empresas de lavagem de carros, empresas de nibus, supermercados,

empresas de limpeza pblica, buscam utilizar gua da chuva visando o retorno na

economia de gua consumida, e ainda no apelo de marketing, uma vez que estas

prticas se inserem nos conceitos de empresas com responsabilidade social e ambiental

ou ecolgicas (THOMAZ, 2000).

Por outro lado, tm sido adotadas legislaes especificas sobre a coleta da gua

da chuva, visando a reduo de enchentes em muitas cidades brasileiras, a exemplo de

So Paulo, Rio de Janeiro, Curitiba, Porto Alegre,. Nestas cidades, alguns novos

empreendimentos passaram a ser obrigados a coletar a gua da chuva, no apenas para

reduzir o pico de cheias, como tambm visando sua utilizao para fins no potveis.

Estudos apontam para diferentes experincias com a finalidade de aproveitamento a

gua de chuva, seja em lavanderias industriais, indstrias e outras atividades comerciais

(SICKERMANN, 2003, apud PROSAB, 2006).

A utilizao da gua da chuva vem sendo considerada como uma fonte

alternativa de gua, para fins potveis ou no potveis, dependendo da necessidade e da

qualidade desta. Pode-se inserir atualmente o aproveitamento da gua da chuva nossistemas de gesto integrada de guas urbanas. A utilizao da gua da chuva, por

depender de condies locais e visando seu aproveitamento no prprio local de

captao, se insere no conceito de sistemas de saneamento descentralizado, nos quais

sua gesto compartilhada com o usurio (PROSAB, 2006).

2.2.4 Padro Requerido de Qualidade da gua para Consumo Humano

A gua para consumo humano deve atender a critrios rigorosos de qualidade,

e para isso, no deve conter elementos nocivos sade (substncias txicas e

7/25/2019 07 Leonardo

30/69

29

organismos patognicos) e nem possuir sabor, odor ou aparncia desagradvel. Uma

gua prpria para esse fim denominada de gua potvel, e as caractersticas que a

mesma deve atender so chamadas de padres de potabilidade (TSUTIYA, 2004).

Esto definidos na Portaria n. 518, do Ministrio da Sade, aprovada em

25/03/2004, os padres de potabilidade. Podemos verificar no quadro 9 os padres de

aceitao para o consumo humano conforme Portaria de 25 de maro de 2004.

Quadro 9 Padres de aceitao para o consumo humano

Fonte: Ministrio da sade, 2004.

2.2.5 Padro Requerido de Qualidade da gua para uso Industrial

Para utilizao industrial, na maioria dos processos, o pH um parmetro que

domina a grande parte das reaes. Necessita-se, neste caso, de anlises da gua para

determinar seu uso e tratamento com o objetivo de atender qualidade requerida.

importante destacar o uso da gua da chuva como matria-prima nos processos das

indstrias em geral (FURB, 2007).

Em geral a gua de chuva mole (baixa concentrao de sais de magnsio e

clcio), sendo tima para ser usada em processos industriais, como gerao de vapor

(SPERLING, 1996, apud PROSAB, 2006).

Para a indstria alimentcia, devem ser respeitados os padres de potabilidade

vigentes. Cuidados especiais devem ser tomados com relao contaminao de

7/25/2019 07 Leonardo

31/69

30

alimentos por certos produtos utilizados no tratamento de condensados (GERMAIN,

1972).

No quadro 10 sero demonstrados padres de qualidade de gua para utilizao

em diferentes tipos de indstrias.

Quadro 10 - Qualidade da gua para cada tipo de indstria

Fonte: Adaptado de Santos Filho, 1985

Alm dos parmetros indicados no quadro 10, muitas aplicaes exigem que

um nmero maior de parmetros seja atendido, de modo que os riscos ao processo,

produto ou sistema diminuam (Mierzwa, 2005, p. 35).

2.2.6 Padro de Qualidade da gua da chuva

A qualidade da gua da chuva pode ser diferenciada em quatro etapas: a primeira

etapa a qualidade da chuva antes de atingir o solo; na segunda etapa a qualidade da

chuva depois de se precipitar sobre o telhado ou rea impermeabilizada e correr pelo

telhado; a terceira etapa quando a gua de chuva fica armazenada em um reservatrio

e tem a sua qualidade alterada e depositam-se elementos slidos no fundo do mesmo e a

gua est pronta para utilizao; na quarta etapa a gua chega ao ponto de consumo,

como por exemplo, a descarga na bacia sanitria (TOMAZ, 2003).

A utilizao de superfcies para a coleta da gua tambm altera as caractersticas

naturais da mesma. Fenmenos de deposio seca dos compostos presentes na

atmosfera so devidos sedimentao gravitacional e interceptao de particulados ou

ainda da absoro de gases por superfcies. Este o caso dos perodos de estiagem.

Assim, a qualidade da gua da chuva, na maioria das vezes, diminui ao passar pela

superfcie de captao, o que leva recomendao de descartar a gua da primeirachuva, ou tambm denominada como auto-limpeza, pois consiste em descartar o

7/25/2019 07 Leonardo

32/69

31

primeiro momento de chuva. Freqentemente, a contaminao da gua pode se dar por

fezes de pssaros e de pequenos animais, ou por leo combustvel, no caso de superfcie

de captao no solo (PROSAB, 2006).

Pode-se obter gua da chuva com uma qualidade relativamente alta se ela for

coletada em locais onde pessoas e animais no consigam se aproximar e removendo o

lixo e a poeira existentes. A gua da chuva vem sendo utilizada como gua potvel e no

uso domstico em geral nas reas onde no h fontes naturais, poos ou sistemas de

abastecimento de gua. Tambm se pode obter gua de chuva relativamente limpa das

paredes e superfcies de vidro. A gua da chuva coletada nos telhados, sacadas ou

terraos, onde pessoas e animais podem se aproximar, no to limpa. No entanto, no

h nenhum problema se a finalidade desta gua for para descarga nos banheiros ou para

regar plantas (GROUP RAINDROPS, 2002, apud SILVA, 2007).

Conforme o local onde a gua coletada, a qualidade e o uso mais recomendado

para a mesma pode variar como indicado em MAESTRI (2003) apud GROUP

RAINDROPS (2002) apud SILVA (2007) no quadro 11. A qualidade da gua da chuva

varia de acordo com o nvel de poluio atmosfrica.

Quadro 11 - Qualidade da gua de acordo com o local de coleta

Fonte: GROUP RAINDROPS, 2002, apud SILVA, 2007

A qualidade da gua da chuva varia tanto com o grau de poluio do ar como

tambm com a limpeza do sistema de captao. Estas condies tambm dependem do

ambiente que cerca a estrutura. Por exemplo, se uma casa cercada por rvores, um

coador ou uma tela indispensvel para manter as folhas do lado de fora dos tuboscoletores. Se h uma rea arenosa ou de terra aberta (sem vegetao), a sedimentao

7/25/2019 07 Leonardo

33/69

32

e/ou a filtrao so necessrias para retirar a sujeira (GROUP RAINDROPS, 2002, apud

SILVA, 2007).

Logo, os mtodos devem diferir com o propsito de uso, conforme quadro 12.

Quadro 12 - Diferentes nveis de qualidade da gua exigidos conforme o uso

Fonte: GROUP RAINDROPS, 2002, apud SILVA 2007.

TOMAZ (2003), em reas como centros urbanos e plos industriais, passam a ser

encontradas alteraes nas concentraes naturais da gua da chuva devido a poluentes

do ar, como dixido de enxofre (SO2), xidos de nitrognio (NOX) ou ainda chumbo,

zinco e outros.Pode-se dizer, portanto, que o pH da chuva sempre cido, e o que se verifica

que, mesmo em regies inalteradas, encontra-se o pH ao redor de 5,0. Em regies

poludas, pode-se chegar a valores como 3,5 quando h o fenmeno da chuva

cida(TOMAZ, 2003).

J foi relatada em Porto Alegre chuva com pH inferior a 4,0 (TOMAZ, 2003).

A regio do Brasil que vai do estado do Esprito Santo at o Rio Grande do Sul

tem potencial para chuvas cidas, que so aquelas cujo pH menor que 5,8. Por este

motivo s devem ser utilizadas para fins no potveis, principalmente em regies

industriais, onde ocorre grande poluio atmosfrica (citado por MAESTRI, 2003). A

gua da chuva com pH entre 5,8 e 8,6 (quanto mais baixo o nmero, mais cido)

potvel (GROUP RAINDROPS, 2002).

So exemplos de contaminaes: folhas de rvores, poeiras, revestimento do

telhado, fibrocimento, tintas e etc (TOMAZ, 2003).

As fezes de passarinhos e de outras aves e animais podem trazer problemas de

contaminao por bactrias e de parasitas gastrointestinais. Por este motivo,

7/25/2019 07 Leonardo

34/69

33

aconselhvel que a gua de lavagem dos telhados, isto , a primeira gua, seja

desprezada e jogada fora (TOMAZ, 2003, p. 40).

O volume de gua que deve ser rejeitado no first flush (primeiro momento de

chuva) depende do tipo de material do telhado e da quantidade de contaminao. Como

regra prtica, TERRY (2001) aconselha que os primeiros 1mm a 2mm de chuva deve

ser rejeitado pois apresentam uma grande quantidade de bactrias (TOMAZ, 2003).

Em um estudo realizado no Brasil por MAY e PRADO (2004), analisou-se a

qualidade da gua de chuva para consumo no potvel na cidade de So Paulo. Atravs

de um sistema experimental instalado no Centro de Tcnicas de Construo Civil da

Escola Politcnica da Universidade de So Paulo, foram realizadas anlises da

composio fsica, qumica e bacteriolgica da gua de chuva, para verificar a

necessidade de tratamento da gua antes de ser utilizada. As amostras de gua de chuva

foram coletadas em dois pontos de amostragem: telhados do edifcio e reservatrios de

acumulao. Com base nos resultados das anlises, verificou-se que a gua coletada nos

reservatrios apresentou melhor qualidade em relao s amostras coletadas diretamente

do coletor de gua de chuva nos telhados. Dessa forma, recomenda-se o descarte do

volume de gua correspondente aos primeiros 15 a 20 minutos de chuva, para que seja

feita a limpeza do telhado.

2.3 CAPTAO DE GUA DA CHUVA

Existem vrios aspectos positivos no uso de sistemas de aproveitamento de gua

pluvial, pois estes possibilitam reduzir o consumo de gua potvel diminuindo os custos

de gua fornecida pelas companhias de abastecimento; minimizar riscos de enchentes e

preservar o meio ambiente reduzindo a escassez de recursos hdricos (MAY, 2004).

A seguir sero apresentados os parmetros de dimensionamento do reservatrio,

os componentes bsicos de um sistema para captao e a normatizao de gua da

chuva.

2.3.1 Parmetros de Dimensionamento do Reservatrio para Captao de

gua da Chuva

Os parmetros demonstrados neste trabalho para dimensionamento de

reservatrio so referencia do livro Aproveitamento de gua da chuva de 2003 de

Plnio Tomaz.

7/25/2019 07 Leonardo

35/69

34

Os parmetros que sero apresentados nos itens 2.3.1.1, 2.3.1.2, 2.3.1.3 e 2.3.1.4,

sero usados em conjunto para um melhor dimensionamento do reservatrio.

2.3.1.1 Mtodo de Rippl

No dimensionamento do volume mximo do reservatrio ser utilizado o Mtodo

de Rippl para demanda mensal constante e sries histricas de precipitaes mensais, o

mtodo consiste em garantir o abastecimento constante de gua tanto no perodo

chuvoso quanto no seco.

Como base para este mtodo utilizaremos o quadro 13.

Quadro 13 Mtodo de Rippl

Fonte: TOMAZ, 2003

Para um melhor entendimento da utilizao do quadro 13, segue explicao de

cada coluna;

Coluna 1- Perodo de tempo (janeiro a dezembro);

Coluna 2 - Mdia mensal em milmetros da regio estudada;

Coluna 3 - Demanda mensal constante, em metros cbicos, do empreendimento

analisado;

Coluna 4 - rea de projeo do telhado no terreno, em metros quadrados;

Coluna 5 - Nesta coluna ser calculado o volume de gua captado mensalmente,

expresso pela seguinte equao:

Coluna 5 = Coluna 2 x Coluna 4 x 0,80 / 1000

Onde o valor de 0,80 representa o coeficiente de Runoff e o valor de 1000 temfinalidade de transformar o volume em metros cbicos;

Coluna 6 - Nesta coluna estaro as diferenas entre os volumes da demanda e os

volumes de chuvas mensais. O sinal negativo indica que h excesso de gua e o sinal

positivo indica que o volume de demanda, nos meses correspondentes, supera o volume

de gua disponvel, o clculo est expresso pela seguinte equao:

Coluna 6 = Coluna 3 Coluna 5

Coluna 7 - Retornar as diferenas acumuladas da Coluna 6, considerandosomente valores positivos, isto , valores negativos entram na tabela como campo vazio.

7/25/2019 07 Leonardo

36/69

35

Para preenchimento destes campos, consideramos a hiptese inicial de que o

reservatrio esta com sua capacidade mxima (reservatrio cheio). A razo pela quais

os valores negativos no so computados porque isso indica a quantidade de gua

extravasada, em suma, a gua despejada nas galerias pluviais por transbordamento;

Coluna 8 - Neste campo usaremos letras para definir o comportamento do

reservatrio mensalmente:

E = gua escoando pelo extravasor;

D = nvel de gua baixando e

S = nvel de gua subindo.

Aps preenchimento da tabela, o volume mximo do reservatrio ser

definido analisando o comportamento da Coluna 7. O valor de pico (maior valor) correspondente ao volume do reservatrio necessrio. Quando ocorre de na Coluna 6

todos os meses retornarem valores negativos, conseqentemente a Coluna 7 no

retornar valores, definiremos o valor mximo do reservatrio como sendo igual ao

valor da demanda constante.

2.3.1.2 Mtodo da Simulao

Este mtodo consiste em arbitrar um volume para o reservatrio e verificar o

comportamento da gua excedente (overflow) e a gua que vai faltar (suprimento de

gua da concessionria local). Segundo Plnio Tomaz (2003), deve-se utilizar

inicialmente para anlise neste mtodo o valor mximo do reservatrio retornado no

Mtodo de Rippl. Conforme quadro 14.

Quadro 14 Mtodo da simulao

Fonte: TOMAZ, 2003

Para uma maior compreenso da utilizao do quadro 14, segue explicao;

Coluna 1- Perodo de tempo (janeiro a dezembro);

Coluna 2 - Mdia mensal em milmetros da regio estudada;

7/25/2019 07 Leonardo

37/69

36

Coluna 3 - Demanda mensal constante, em metros cbicos, do empreendimento

analisado;

Coluna 4 - rea de projeo do telhado no terreno, em metros quadrados;

Coluna 5 - Nesta coluna ser calculado o volume de gua captado mensalmente,

expresso pela seguinte equao:

Coluna 5 = Coluna 2 x Coluna 4 x 0,80 / 1000

Onde o valor de 0,80 representa o coeficiente de runoff e o valor de 1000 tem

finalidade de transformar o volume em metros cbicos;

Coluna 6 -Volume do reservatrio que arbitrado para verificao;

Coluna 7 - o volume do reservatrio no incio da contagem do tempo.

Supondo que no incio da contagem o reservatrio esta vazio, portanto a primeira

linha da coluna 7 referente ao ms de janeiro ser igual a zero. Nos demais valores

obtidos usaremos a funo SE do MS Excel:

SE (coluna 8 < 0; 0 ; coluna 8)

Coluna 8 - Fornece o volume do reservatrio no fim do ms. O clculo dessa

coluna expresso pelo seguinte frmula:

Coluna 8 = SE(coluna5 + coluna7 coluna3 >coluna6; coluna7; coluna5 +

coluna 7 coluna3)

Coluna 9 - relativo ao "overflow", isto , quando a gua fica sobrando e

jogada para fora. O resultado obtido pela seguinte frmula:

Coluna 9 = SE((coluna5 + coluna7 coluna3) > coluna6; coluna5 +

coluna7 coluna3 coluna6; 0)

Coluna 10 - a coluna da reposio da gua, que pode vir do servio pblico

de abastecimento ou de caminho tanque ou de outra procedncia.

Coluna 10 = SE(coluna7 + coluna5 coluna3 < 0; - (coluna7 + coluna5 coluna3); 0)

NOTA: Para este mtodo duas hipteses devem ser feitas, o reservatrio est

cheio no incio da contagem do tempo t, os dados histricos so representativos

para as condies futuras.

7/25/2019 07 Leonardo

38/69

37

2.3.1.3 Confiana (realiability)

A definio de falha (Pr) a relao entre o nmero de meses que o

reservatrio no atendeu a demanda (nr) e o nmero total de meses (n) que no caso

n=12 meses.Pr = nr / n

A confiana (Rr) representa a proporo do tempo em que o reservatrio

atende demanda. o complemento da falha (Pr).

Confiana = Rr = ( 1 Pr )

2.3.1.4 Confiabilidade Volumtrica do sistema

Rv = 100 x Vs / Vd

Sendo:

Vs = volume da gua de chuva

Vd = volume da demanda

2.3.2 Componentes Bsicos de um Sistema para Captao de gua da

Chuva

Segundo ACQUASAVE (2008), o sistema de captao de gua da chuva

composto por quatro componentes bsicos:

Captao da gua;

Filtragem;

Armazenamento;

Distribuio;

Na Figura 6 ilustrado um sistema de reuso de gua da chuva com bomba de

recalque em residncias.

7/25/2019 07 Leonardo

39/69

38

Figura 6 - Reutilizao de gua da Chuva com Bomba de Recalque

Fonte: Acqua Save, Bella Calha e 3P Technik (2008)

A captao da gua da chuva feita atravs de telhados, lajes de cobertura e

varandas. A gua direcionada para calhas que, por tubos de queda, levam-na para

uma cisterna enterrada ao lado da casa.No processo de filtragem a gua passa pelo filtro, conforme figura 7,

ocorrendo as seguintes etapas:

- Ao entrar no filtro, a gua freada no compartimento superior, entrando

depois nos vos entre as lminas da cascata, merc do seu desenho especial;

- A limpeza preliminar tem lugar nestas lminas, uma vez que os slidos

maiores deslizam sobre elas, sendo desviados para a rede pluvial.

7/25/2019 07 Leonardo

40/69

39

- A gua passa ento por uma tela (malha de 0.26 mm) existente sob a

cascata, sendo o material fino retido igualmente conduzido rede pluvial;

- Finalmente, a gua limpa conduzida para armazenamento (BERTOLO,

2006).

Figura 7 Filtro para gua captada

Fonte: http://www.agua-de-chuva.com

Outro dispositivo que pode ser usado como complemento ou alternativa para

a filtrao um dispositivo chamado de first-flush para a rejeio das primeiras

guas provenientes do telhado, como mostrado na Figura 8.

Figura 8 Sistema first-flush

Fonte: http://www.reuk.co.uk/Collect-Rainwater.htm

As primeiras guas so temporariamente armazenadas num pequeno

reservatrio, que depois de cheio transborda para a verdadeira alimentao do

Sistema de Aproveitamento de guas Pluviais. Entretanto, o dispositivo vai-se auto-esvaziando atravs de um orifcio de pequeno dimetro (BERTOLO, 2006).

7/25/2019 07 Leonardo

41/69

40

O armazenamento da gua deve ser feito por uma cisterna enterrada, para

que a gua no sofra influncia da luz e do calor, retardando a ao das bactrias

(BERTOLO, 2006).

Esta cisterna pode ser fabricada em polietileno com alta resistncia, conformea Figura 9, ou de fibra de vidro, onde deve ser instalada dentro de uma caixa de

alvenaria, pois seu material no suporta as presses do solo (ACQUASAVE, 2008).

Figura 9- Cisterna de PolietilenoFonte: http://www.acquasave.com.br

No fundo da cisterna deve ser instalado um freio dgua com a funo de tirar

a presso dgua ao entrar para a cisterna, evitando que a gua remexa a

sedimentao no fundo da mesma.

Para a retirada de impurezas da superfcie da gua e bloqueio de cheiros

vindos da galeria pluvial utilizado o sifo ladro, que tambm serve comoextravasor caso a quantidade de gua captada exceda o volume do reservatrio.

A distribuio dgua pode ser feita atravs de um pressurizador ou bomba de

recalque, dependendo da utilizao. No caso do pressurizador, deve ser instalado

abaixo do nvel da gua da cisterna para que leve a gua para os pontos de consumo,

sendo possvel sua utilizao apenas no nvel trreo da residncia. O mais utilizado

a bomba para recalque que leva a gua para um reservatrio especfico para gua da

chuva, a um nvel pouco abaixo da caixa de gua potvel, e de l distribuda paratoda a residncia com canalizao prpria. Em caso de falta de gua da chuva

7/25/2019 07 Leonardo

42/69

41

instalada uma vlvula solenide conectada ao reservatrio de gua potvel, assim

com o auxlio de uma chave bia eltrica, o sistema abastecido com gua potvel

(ACQUASAVE, 2008).

2.3.3 Normatizao para Captao de gua da Chuva

Abaixo esto descritas as condies gerais para aproveitamento de gua de

chuva de coberturas em reas urbanas para fins no potveis, retiradas da

ABNT/CEET-00.001.77 de agosto de 2007.

A concepo do projeto do sistema de coleta de gua de chuva deve atender

s ABNT NBR 5626 e ABNT NBR 10844. No caso da ABNT NBR 10844, no

deve ser utilizada caixa de areia e sim caixa de inspeo.Devem constar no estudo o alcance de projeto, a populao que utiliza a gua

de chuva e a determinao da demanda a ser definida pelo projetista do sistema.

Na concepo incluem-se os estudos das sries histricas e sintticas das

precipitaes da regio onde ser feito o projeto de aproveitamento de gua de

chuva.

Calhas e condutores horizontais e verticais devem atender ABNT NBR

10844 e serem observados o perodo de retorno escolhido, a vazo de projeto e a

intensidade pluviomtrica, tambm devem ser instalados dispositivos para remoo

de detritos. Estes dispositivos podem ser, por exemplo, grades e telas atendendo

ABNT NBR 12213.

recomendado que o dispositivo para o descarte da gua de escoamento

inicial que pode ser instalado seja automtico e quando utilizado o mesmo deve ser

dimensionado pelo projetista e na falta de dados recomenda-se o descarte de 2 mm

da precipitao inicial.

Os reservatrios devem atender ABNT NBR 12217 e ter considerados no

projeto: extravasor, dispositivo de esgotamento, cobertura, inspeo, ventilao e

segurana. O seu turbilhonamento deve ser minimizado, dificultando a ressuspenso

de slidos e o arraste de materiais flutuantes. A retirada de gua do reservatrio deve

ser feita prxima superfcie e recomenda-se que seja feita a 15 cm da superfcie.

Quando o reservatrio for alimentado com gua de outra fonte de suprimento

de gua potvel, deve possuir dispositivos que impeam a conexo cruzada.

7/25/2019 07 Leonardo

43/69

42

O volume de gua de chuva aproveitvel depende do coeficiente de

escoamento superficial da cobertura, bem como da eficincia do sistema de descarte

do escoamento inicial, sendo calculado pela seguinte equao:

V = P x A x C x fator de captaoonde

V o volume anual, mensal ou dirio de gua de chuva aproveitvel;

P a precipitao mdia anual, mensal ou diria;

A a rea de coleta;

C o coeficiente de escoamento superficial da cobertura;

fator de captao a eficincia do sistema de captao, levando em conta o

dispositivo de descarte de slidos e desvio de escoamento inicial, caso este ltimoseja utilizado.

O volume dos reservatrios deve ser dimensionado com base em critrios

tcnicos, econmicos e ambientais, levando em conta as boas prticas da engenharia,

devem ser limpos e desinfetados com soluo de hipoclorito de sdio, no mnimo

uma vez por ano, de acordo com ABNT NBR 5626.

O volume no aproveitvel da gua de chuva pode ser lanado na rede de

galerias de guas pluviais, na via pblica ou ser infiltrado total ou parcialmente,desde que no haja perigo de contaminao do lenol fretico, a critrio da

autoridade local competente.

A gua de chuva reservada deve ser protegida contra a incidncia direta da

luz solar e do calor, bem como de animais que possam adentrar o reservatrio

atravs da tubulao de extravaso.

As tubulaes e demais componentes devem ser claramente diferenciados das

tubulaes de gua potvel e o sistema de distribuio de gua de chuva deve serindependente do sistema de gua potvel, no permitindo a conexo cruzada de

acordo com ABNT NBR 5626.

Pontos de consumo, como por exemplo uma torneira de jardim, devem ser de

uso restrito e identificados com placa de advertncia com a seguinte inscrio gua

no potvel e identificao grfica. Reservatrios de gua de distribuio de gua

potvel e de gua de chuva devem ser separados.

7/25/2019 07 Leonardo

44/69

43

3 ESTUDO DE CASO

Para a verificao do potencial econmico de gua potvel obtido atravs de um

sistema de aproveitamento de gua pluvial para fins no potveis, na indstria do ramo

moveleiro Bento Mveis, foi desenvolvido um estudo de caso que compreende asseguintes etapas: caracterizao da rea de estudo, caracterstica da indstria,

levantamento e anlise dos dados pluviomtricos, previso de consumo de gua da

chuva, demanda de gua da chuva, dimensionamento do reservatrio e custo da obra.

3.1 CARACTERIZAO DA REA DE ESTUDO

Fundada em julho de 1973, a indstria Bento Mveis est situada na cidade de

Alvorada no estado do Rio Grande do Sul, onde em dezembro de 2007 terminou suas

novas instalaes, com Latitude 29.99960 e Longitude 51.01955. Possui uma reatotal de 23.000 metros quadrados e destes 4.600 metros quadrados so de rea

construda ( 4.400 metros quadrados de indstria e 200 metros quadrados de setor

administrativo), 6.000 metros quadrados de rea de jardins, 2.400 metros quadrados de

aude e 10.000 metros quadrados de circulao, rea de manobra e estacionamento de

veculos. A empresa conta com 150 funcionrios e 6 banheiros. Foram inseridas as

figuras 10 a 18 para uma melhor visualizao da caracterizao do empreendimento.

Figura 10 Delimitao da rea

Fonte:http://maps.google.com.br/

7/25/2019 07 Leonardo

45/69

44

Figura 11 Jardim

Fonte: Autor

Figura 12 FachadaFonte: Autor

Figura 13 Indstria

Fonte: Autor

7/25/2019 07 Leonardo

46/69

45

Figura 14 Indstria

Fonte: Autor

Figura 15 Setor administrativoFonte: Autor

Figura 16 Setor administrativo

Fonte: Autor

7/25/2019 07 Leonardo

47/69

46

Figura 17 Aude

Fonte: Autor

Figura 18 Setor de pintura

Fonte: Autor

7/25/2019 07 Leonardo

48/69

47

3.2 CARACTERSTICA DA INDSTRIA

O processo da indstria realizado conforme fluxograma demonstrado na figura

19.

Figura 19 Fluxograma

Fonte: Bento Mveis

Analisando o fluxograma da indstria demonstrado na figura 19, foi identificada

a possibilidade do uso do aproveitamento da gua captada da chuva no processo de

pintura.

A seguir na figura 20 ser demonstrado o fluxograma ilustrado para uma melhor

visualizao dos processos da indstria.

7/25/2019 07 Leonardo

49/69

48

Figura 20 Fluxograma Ilustrado

Fonte: Autor

7/25/2019 07 Leonardo

50/69

49

3.3 POSSVEIS LOCAIS PARA APROVEITAMENTO DE GUA DA CHUVA

NA INDSTRIA

Devido ao seu padro de qualidade, a gua captada da chuva pode ser utilizada

para usos secundrios, se houver captao suficiente o seu aproveitamento na indstria

ser possvel nas bacias sanitrias, lavagem de piso, rega de jardim e cabines de pintura.

3.4 LEVANTAMENTO E ANLISE DOS DADOS PLUVIOMTRICOS

Para realizar a anlise dos dados pluviomtricos se fez necessrio o levantamento

da srie histrica de chuvas da regio desejada. Neste caso, por ser a mais prxima da

indstria Bento Mveis e ter os dados necessrios disponveis para consulta, foi

utilizada a srie histrica da estao pluviomtrica cdigo 3050008, localizada na

cidade de Viamo no estado do Rio Grande do Sul, conforme figura 21.

Figura 21 Dados da Estao

Fonte: www.ana.gov.br

7/25/2019 07 Leonardo

51/69

50

Quadro 15 Dados pluviomtricos das chuvas mdias mensais dos anos 2002,2003, 2004 e 2006

Ms/ Ano 2002 2003 2004 2006 Mdia

Jan 67,9 53,6 28,2 141,7 72,85Fev 89,8 170,8 92,2 93,2 111,5

Mar 133,3 68,8 49 121,3 93,1Abr 151,5 59,6 52,9 29,4 73,35Maio 126,9 57,7 175,9 208,2 142,175Jun 190,8 184 59,1 88,2 130,525Jul 192,2 169,7 143,8 74,8 145,125

Ago 140,6 61,4 69,8 133,5 101,325Set 109,3 72,7 226,5 97,2 126,425Out 127,3 104,8 93,4 31,3 89,2Nov 146,3 136,1 118,4 135,1 133,975Dez 143,5 150,5 56,3 103,1 113,35

TOTAL (mm/ano) 1619,4 1289,7 1165,5 1257 1332,9

Fonte: Modificado de ANA, 2008

Conforme apresentado no quadro 15, foi obtida a mdia mensal de chuvas dos

anos 2002, 2003, 2004 e 2006 e a mdia total de chuvas. O ano de 2005 no foi

utilizado por apresentar inconsistncias.

Com base nos dados das sries histricas estudadas verificou-se que o tempo

mximo que a estao ficou sem registrar chuva nos anos de 2002, 2003, 2004 e 2006

foi de 30 dias consecutivos.

3.5 PREVISO DE CONSUMO DE GUA

Para poder analisar a eficincia do aproveitamento de gua da chuva, sua

necessidade e seu dimensionamento, necessrio quantificar as previses de consumo

de gua na indstria.

3.5.1 Previso de consumo de gua no processo industrial

Conforme fluxograma do processo industrial demonstrado na figura 19, podemos

observar que o nico consumo de gua no processo de industrializao na etapa depintura. As cabines de pintura possuem cortinas de gua, onde a reteno feita por

atrao molecular de slidos com a gua, que substituda uma vez por ms. A empresa

possui duas cabines pequenas com 600 (seiscentos) litros cada e uma cabine grande com

3.000 (trs mil) litros (valores informados pelo empreendedor) sendo assim, a previso

de consumo de gua no processo industrial de 4.200 (quatro mil e duzentos) litros por

ms. A tabela 1 demonstra o somatrio de consumo das cabines.

7/25/2019 07 Leonardo

52/69

51

Tabela 1 Consumo de gua das cabines de pintura

Cabine Pequena 600 Litros/msCabine Pequena 600 Litros/msCabine Grande 3000 Litros/ms

TOTAL 4200 Litros/ms

3.5.2 Previso de consumo de gua pelos funcionrios

O nmero de funcionrios que trabalham na indstria e a quantidade de dias

trabalhados no ms so de suma importncia para o clculo de consumo de gua por se

tratar de um consumo constante, baseado nos dados de consumo fornecidos no quadro

8, seguem os clculos.

- Dados:

9 litros/descarga x 5 descarga/dia/funcionrio = 45 litros/dia/funcionrio

150 funcionrios

45 litros/dia/funcionrio 150 x 45 x 22 = 148.500 litros/ms

22 dias trabalhados no ms

Tabela 2 Consumo de gua gerado pelos funcionrios no uso do vaso sanitrio

Consumo

N de

Funcionrios

N de dias

trabalhados

Consumo Total

(litros/ms)45 l/dia 150 22 148.500

3.5.3 Previso de outros consumos de gua na indstria

O quadro 8 demonstra os dados utilizados para o clculo de previso consumo do

item 3.5.3.

Quadro 16 Dados para consumo de gua

Fonte: Modificado de PROSAB, 2007

- Consumo de gua na rega de jardim:

Consumo = 3,0 litros/m/dia

Freqncia = 8 Utilizaes/ms Total = 3 x 8 x 6.000 = 144.000 litros/ms

7/25/2019 07 Leonardo

53/69

52

rea de jardim = 6.000 m

- Consumo de gua para lavagem do piso administrativo:

Consumo = 4,0 litros/m/dia

Freqncia = 8 Utilizaes/ms Total = 4 x 8 x 200 = 6.400 litros/ms

rea de jardim = 200 m

3.5.4 Previso de consumo total de gua na Indstria

Para totalizar o consumo de gua na indstria necessrio realizar o somatrio

dos itens 3.5.1, 3.5.2 e 3.5.3, na tabela 3 est demonstrado este somatrio.

Tabela 3 Previso de consumo total

Item Descrio Consumo

Litros Metro Cbico (m)3.5.1 Cabines de Pintura 4200 4,23.5.2 Funcionrios 148500 148,5

Rega de Jardim 144000 1443.5.3 Lavagem de Piso 6400 6,4

TOTAL 303100 303,1

Conforme o somatrio realizado, obteve-se o consumo de gua mdio mensal de

303.100 litros ou 303,1 m.

3.6 ANLISE DOS PONTOS PARA COLETA DE GUA DA CHUVA

Foi realizada uma anlise do local para ver a melhor possibilidade de captao de

gua da chuva e observou-se que o telhado devido a sua extensa rea, seria a melhor

alternativa para realizar a captao.

As calhas e condutores do sistema instalado esto de acordo com a NBR

10.844/89, da ABNT, que trata de instalaes prediais de guas pluviais.

Nas instalaes existentes toda gua captada da chuva no telhado encaminhada

para galerias pluviais.

Na figura 22 est ilustrado o sistema de coleta de gua da chuva a ser utilizado

na indstria.

7/25/2019 07 Leonardo

54/69

53

Figura 22 Sistema de coleta de gua da chuva

Fonte: PROSAB, 2007Nesse sistema a gua captada no telhado escoa pelas calhas e tubulaes at

chegar ao filtro de separao, onde os slidos e a gua de lavagem do Runoff so

encaminhados para rede pluvial e o restante da gua armazenada em um reservatrio

para utilizao.

A figura 23 demonstra a rea de captao para coleta de gua da chuva do

empreendimento.

Figura 23 Telhado da IndstriaFonte: Autor

7/25/2019 07 Leonardo

55/69

54

O telhado a rea de captao utilizada no sistema do empreendimento estudado

e composto por telhas de fibrocimento. Segundo TOMAZ (2003), o melhor valor do

coeficiente de escoamento superficial representado pela letra C 0,80, que significa

uma perda de 20 % de toda gua precipitada.

Figura 24 Filtro Volumtrico Sugerido

Fonte: Autor

Na figura 24 est demonstrado o funcionamento do filtro volumtrico sugerido,

visando um melhor entendimento, conforme seqencia a seguir;

01 - Entrada da gua captada.

02 - Passagem da gua para tela do filtro e envio para o reservatrio.

03 - gua descartada.

7/25/2019 07 Leonardo

56/69

55

Figura 25 Tela

Fonte: Autor

Na figura 25 est destacado o filtro que funciona como uma peneira separando os

slidos presentes na gua coletada para descarte.A figura 26 mostra as possveis bombas a serem utilizadas. para recalque da gua

depositada no reservatrio inferior para o reservatrio elevado de consumo no potvel.

Figura 26 Bombas

Fonte: Autor

7/25/2019 07 Leonardo

57/69

56

As bombas de recalque sugeridas demonstradas na figuras 26 esto ligadas em

paralelo, ou seja, para funcionarem como reserva uma da outra. So utilizadas para

elevar a gua do reservatrio da gua captada da chuva at o reservatrio de consumo

no potvel.

3.7 DEMANDA DE GUA DA CHUVA

A indstria Bento Mveis, apesar de no possuir um sistema de captao de gua

da chuva, foi projetada para futuramente ter o sistema implantado. Realizou-se a

separao das redes hidrulicas potveis e no potveis, ou seja, possui dois

reservatrios elevados e um subterrneo, um dos reservatrios elevados utilizado paraabastecimento do consumo de bacias sanitrias e cabines de pintura e dois pontos de

gua no potvel torneiras utilizados para lavagem do piso, o outro reservatrio

elevado utilizado para pontos de consumo de gua potvel e o reservatrio subterrneo

para reserva de incndio.

De acordo com a tabela 3, onde a previso calculada foi de 385.600 litros de

consumo mensal de gua na indstria, podemos definir a demanda necessria de gua

captada da chuva.

Como em todos os locais de consumo de gua abordados na indstria pode ser

utilizada gua no potvel, objetiva-se que seja de 100% o consumo de gua suprido

pela captao pluvial.

3.8 ANLISE DO SUPRIMENTO DA DEMANDA DE GUA DA CHUVA

Tomando como base o mtodo de Rippl, vamos analisar a demanda de gua total

(tabela 3) versus o volume de gua captado da chuva, desta maneira ser verificado o

atendimento da demanda de gua no potvel da indstria que dever ser atendida pela

captao pluvial.

7/25/2019 07 Leonardo

58/69

57

Tabela 4 Demanda de gua total x Volume de gua captado da chuva(Verificao 1)

1 2 3 4 5 6

Meses

ChuvaMdiaMensal(mm)

DemandaMensal

(m)

rea deCaptao

(m)

Volumede ChuvaMensal

(m)

Diferena entre osVolumes da

Demanda e deChuva (m)

Janeiro 72,85 303,1 2900 169,01 134,09Fevereiro 111,50 303,1 2900 258,68 44,42

Maro 93,10 303,1 2900 215,99 87,11Abril 73,35 303,1 2900 170,17 132,93Maio 142,18 303,1 2900 329,85 -26,75Junho 130,53 303,1 2900 302,82 0,28

Julho 145,13 303,1 2900 336,69 -33,59Agosto 101,33 303,1 2900 235,07 68,03Setembro 126,43 303,1 2900 293,31 9,79Outubro 89,20 303,1 2900 206,94 96,16

Novembro 133,98 303,1 2900 310,82 -7,72Dezembro 113,35 303,1 2900 262,97 40,13

TOTAL 1332,90 3637,2 3092,33

Conforme demonstrado na tabela 4, no possvel suprir toda a demanda de

gua gerada pela indstria, pois a diferena entre a demanda e a captao total anual de

gua de 544,87 m e o tamanho do reservatrio ficaria com um volume muito elevado,onerando a indstria. Sendo assim, necessrio reavaliar os pontos de consumo que

sero abastecidos pela gua captada.

Aps a inviabilidade de suprir totalmente o consumo com a gua captada da

chuva, optou-se por retirar o atendimento da rega de jardim. Diante do exposto, ser

necessrio verificar uma nova previso de consumo do atendimento pela gua captada.

Na tabela 5 sero demonstrados os pontos de consumo que possivelmente sero

atendidos.

Tabela 5 Pontos de consumo possivelmente atendidos pela captao pluvial

ConsumoItem Descrio

LitrosMetro

Cbico (m)

3.5.1Cabines de

Pintura4200 4,2

3.5.2 Funcionrios 148500 148,53.5.3 Lavagem de Piso 6400 6,4

Total 159100 159,1

7/25/2019 07 Leonardo

59/69

58

A demanda mdia mensal de gua para atendimento total do consumo das

cabines de pintura, dos sanitrios e da lavagem de piso de 159,1 m, novamente ser

realizada uma anlise utilizando o mtodo de Rippl, conforme demonstrado na tabela 6.

Tabela 6 Demanda de gua total x Volume de gua captado da chuva(Verificao 2)

1 2 3 4 5 6

Meses

ChuvaMdiaMensal(mm)

DemandaMensal

(m)

rea deCaptao

(m)

Volumede ChuvaMensal

(m)

Diferena entre osVolumes da

Demanda e deChuva (m)

Janeiro 72,85 159,1 2900 169,01 -9,91Fevereiro 111,50 159,1 2900 258,68 -99,58Maro 93,10 159,1 2900 215,99 -56,89Abril 73,35 159,1 2900 170,17 -11,07Maio 142,18 159,1 2900 329,85 -170,75Junho 130,53 159,1 2900 302,82 -143,72Julho 145,13 159,1 2900 336,69 -177,59

Agosto 101,33 159,1 2900 235,07 -75,97Setembro 126,43 159,1 2900 293,31 -134,21Outubro 89,20 159,1 2900 206,94 -47,84

Novembro 133,98 159,1 2900 310,82 -151,72Dezembro 113,35 159,1 2900 262,97 -103,87

TOTAL 1332,90 1909,2 3092,33

Analisando a tabela 6, observa-se que a previso de todos os meses do ano gera

captao de gua suficiente para atender os pontos de consumo descritos na tabela 5 e

ainda haver um excedente dgua que ser dispensado nas galerias pluviais ou utilizado

para reserva de incndio.

3.9 DIMENSIONAMENTO DO RESERVATRIOPara o dimensionamento do reservatrio (tabela 7), utilizando-se o mtodo de

Rippl, ser considerada a demanda mensal de 241,6 m de gua captada para suprir os

pontos de consumo conforme a tabela 5.

7/25/2019 07 Leonardo

60/69

59

Tabela 7 Dimensionamento do reservatrio pelo mtodo de Rippl

1 2 3 4 5 6 7 8

Meses

ChuvaMdiaMensal(mm)

Demanda

Mensal(m)

rea de

Captao(m)

Volumede

ChuvaMensal(m)

Diferenaentre os

Volumes daDemanda ede Chuva

(m)

DiferenaAcumulada da

Coluna 6 dosValoresPositivos (m)

Obs.

Janeiro 72,85 159,1 2900 169,01 -9,91 EFevereiro 111,50 159,1 2900 258,68 -99,58 E

Maro 93,10 159,1 2900 215,99 -56,89 EAbril 73,35 159,1 2900 170,17 -11,07 EMaio 142,18 159,1 2900 329,85 -170,75 EJunho 130,53 159,1 2900 302,82 -143,72 EJulho 145,13 159,1 2900 336,69 -177,59 E

Agosto 101,33 159,1 2900 235,07 -75,97 E

Setembro 126,43 159,1 2900 293,31 -134,21 EOutubro 89,20 159,1 2900 206,94 -47,84 E

Novembro 133,98 159,1 2900 310,82 -151,72 EDezembro 113,35 159,1 2900 262,97 -103,87 E

TOTAL 1332,90 1909,2 3092,33

Com a insero dos dados na tabela do mtodo de Rippl, observa-se que a coluna

7 retornou somente valores no vlidos (negativos), sendo assim analisamos que o

volume do reservatrio se faz satisfatrio igual ao volume de demanda mensal

constante, que no caso 159,1 m. Para verificao e refinamento deste mtodo, ser

utilizado ainda o clculo do volume do reservatrio atravs do mtodo da Simulao,

conforme as tabelas 8 e 9.

Tabela 8 Dimensionamento do reservatrio pelo mtodo da Simulao

(Sem refinamento)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Meses

Chuva

Mdia(mm)

Demanda

mensalconstante(m)

rea de

Captao(m)

Volumede

chuvaC=0,8(m)

Volume do

resertriofixado (m)

Volume do

reservatriono tempo t -1(m)

Volume do

reservatriono tempo t(m)

"Overflow"(m)

Suprimento

de guaexterno (m)

Janeiro 72,85 159,1 2900 169,01 159,1 0,00 9,91 0,00 0,00Fevereiro 111,50 159,1 2900 258,68 159,1 9,91 109,49 0,00 0,00

Maro 93,10 159,1 2900 215,99 159,1 109,49 109,49 7,28 0,00Abril 73,35 159,1 2900 170,17 159,1 109,49 120,56 0,00 0,00Maio 142,18 159,1 2900 329,85 159,1 120,56 120,56 132,21 0,00

Junho 130,53 159,1 2900 302,82 159,1 120,56 120,56 105,18 0,00Julho 145,13 159,1 2900 336,69 159,1 120,56 120,56 139,05 0,00

Agosto 101,33 159,1 2900 235,07 159,1 120,56 120,56 37,44 0,00Setembro 126,43 159,1 2900 293,31 159,1 120,56 120,56 95,67 0,00Outubro 89,20 159,1 2900 206,94 159,1 120,56 120,56 9,31 0,00

Novembro 133,98 159,1 2900 310,82 159,1 120,56 120,56 113,19 0,00Dezembro 113,35 159,1 2900 262,97 159,1 120,56 120,56 65,34 0,00

TOTAL 1332,90 1909,20 3092,33 1909,20 704,67 0,00

7/25/2019 07 Leonardo

61/69

60

Na tabela 8, foi mantido o volume do reservatrio encontrado no mtodo de

Rippl de 159,1 m, objetivando um melhor entendimento do refinamento a ser realizado

no mtodo da simulao demonstrado na tabela 9.

Tabela 9 Dimensionamento do reservatrio pelo mtodo da Simulao

(Com refinamento)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

MesesChuvaMdia(mm)

Demandamensal

constante(m)

rea deCaptao

(m)

Volumede chuva

C=0,8(m)

Volumedo

resertriofixado(m)

Volume doreservatriono tempo t-

1 (m)

Volume doreservatriono tempo t

(m)

"Overflow"(m)

Suprimentode guaexterno

(m)

Janeiro 72,85 159,1 2900 169,01 21 0,00 9,91 0,00 0,00Fevereiro 111,50 159,1 2900 258,68 21 9,91 9,91 88,49 0,00

Maro 93,10 159,1 2900 215,99 21 9,91 9,91 45,80 0,00Abril 73,35 159,1 2900 170,17 21 9,91 20,98 0,00 0,00Maio 142,18 159,1 2900 329,85 21 20,98 20,98 170,73 0,00Junho 130,53 159,1 2900 302,82 21 20,98 20,98 143,70 0,00Julho 145,13 159,1 2900 336,69 21 20,98 20,98 177,57 0,00

Agosto 101,33 159,1 2900 235,07 21 20,98 20,98 75,96 0,00Setembro 126,43 159,1 2900 293,31 21 20,98 20,98 134,19 0,00Outubro 89,20 159,1 2900 206,94 21 20,98 20,98 47,83 0,00

Novembro 133,98 159,1 2900 310,82 21 20,98 20,98 151,71 0,00Dezembro 113,35 159,1 2900 262,97 21 20,98 20,98 103,86 0,00

TOTAL 1332,90 1909,20 3092,33 252,00 1139,84 0,00

Conforme demonstrado na tabela 9, o volume do reservatrio ser de 21,00 m,

no gerando o suprimento de gua potvel fornecida pela concessionria local e

dispensando um excesso de 1.139,84 m anuais de gua captada da chuva devido a

extravasamento do reservatrio utilizada para reserva de incndio.

Aps a definio do volume do reservatrio, necessrio calcular a falha e a

confiana do sistema de aproveitamento de gua da chuva dimensionado.

Falha = Pr = nr / n -> 0 / 12 = 0

Portanto a falha igual a 0 ou seja 0%

Confiana = Rr = ( 1-Pr ) = 1 0 = 100%

O sistema de aproveitamento de gua da chuva tem seu funcionamento durante o

ano com 100% de confiana.

3.10 CUSTO DA OBRA

Para verificar o custo da obra de complementao do sistema de aproveitamento

de gua da chuva, ser utilizada como base para os clculos deste custo a tabela 10

modificada de Plnio Tomaz, o qual desenvolveu a mesma para um sistema com

7/25/2019 07 Leonardo

62/69

61

capacidade de 50m de reserva de gua, onde o mesmo informa o custo da implantao

por m de gua reservada de US$ 178,00 em 23/012002.

Tabela 10 Custo de um reservatrio enterrado de concreto armado

Itens Descriminao Unidade QuantidadePreo

UnitrioPreoTotal

1 Limpeza Manual m 31,18 0,30 9,35

2 Locao da Obra m 50,00 0,80 40,00

3 Sondagens m 20,00 9,90 198,00

4 Escavao mecnica m 58,00 2,30 133,40

5 Aterro Compactado m 9,00 3,40 30,60

6 Carga e Transporte de terra m 49,00 2,10 102,90

7 Lastro de brita de 0,10m m 3,11 14,80 46,03

8 Lastro de concreto magro 0,10m m 3,11 83,00 258,13

9 Concreto Usinado fck= 15 MPA m 16,30 82,60 1346,38

10 Ferro CA- 50 kg 1141,00 0,90 1026,90

11 Forma de tabua m 115,00 7,20 828,0012 Emboo m 23,00 1,70 39,10

13 Drenagem 30 cm tubo furado m 180,00 7,40 1332,00

14 Geotxtil 400g/m m 198,00 1,50 297,00

15 Tubo concreto 0,40 descarga m 50,00 9,10 455,00

16 Tampa de ferro fundido 600 mm und 1,00 43,10 43,10

17 Tubos entrada e descarga 100 mm m 10,00 26,10 261,00

18Impermeabilizao com membrana

asfalto m 31,00 8,80 272,80

19 Bomba flutuante at 5HP und 1,00 229,40 229,40

20 Vlvula und 1,00 114,20 114,20

21 Instalao eltrica verba 1,00 208,30 208,30

22 Escada metlica verba 1,00 208,30 208,30

Sub-total 7479,89Outros10% 747,99

TOTAL 8227,88

Fonte: Modificado de TOMAZ, 2002

Aps as modificaes realizadas para adaptar o custo as necessidades da

implantao do sistema de aproveitamento de gua da chuva na indstria, chegou-se ao

valor de US$ 164,56 / m de gua reservada.

Cotao do Dlar igual a R$ 2,1145/US$ 1,00 ( 31-10-2008), sendo assimpodemos calcular o custo da implantao do reservatrio e suas conexes para o sistema

de

07 Leonardo

Documents

Transcript of 07 Leonardo