Análise da Viabilidade da Implantação do Sistema de...

Revista Científica do CEDS (ISSN 2447-0112) – Nº 6 – Jan/Jul-2017 Disponível em: http://www.undb.edu.br/ceds/revistadoceds/

Análise da Viabilidade da Implantação do Sistema de

Aproveitamento de Águas Pluviais das Coberturas em um

Condominio Empresarial no Município de Imperatriz – MA1

Ruth Antunes Rangel ²

Claudemir Gomes de Santana ³

RESUMO: Análise da viabilidade da implantação do sistema de aproveitamento de águas pluviais em um condomínio empresarial no município de Imperatriz-MA, não diferente das demais cidades do Brasil, Imperatriz hoje se encontra em crescente ascensão na construção civil, fato este comprovado com o surgimento de novos loteamentos, áreas antes destinadas à pecuária abrem espaço para novos condomínios, e várias indústrias se instalando no município. Estas questões requerem um olhar mais apurado das autoridades locais para as questões ambientais e principalmente ao que se refere aos recursos hídricos, pois Imperatriz é rica em Imperatriz é rica em mananciais e possui uma grande variabilidade interanual e anual de precipitação com sazonalidade das chuvas.Neste contexto a pesquisa, visa propor um projeto de reuso e gestão das águas pluviais no distrito industrial no município de Imperatriz, promovendo assim, o manejo sustentável das águas urbanas e proporcionar redução de custos com o uso racional da água e sua utilização.

Palavras-chave: aproveitamento das águas pluviais, manejo de águas urbanas,

indústrias.

1 INTRODUÇÃO

O emprego racional da água é uma ferramenta fundamental para uma

apropriada gestão dos recursos hídricos, bem como o uso da água pluvial.

A escassez de água, associada à legislação ambiental passa a ser cada

vez mais restritiva, tornando necessária à busca por mecanismos capazes de reduzir

o consumo de água potável nos centros industriais. O aproveitamento de água

oriunda de águas de chuva é uma prática que deve ser fundamentada na proteção

1 Artigo apresentado a todas as disciplinas do 10º período do curso de Engenharia de Civil, da Unidade de

Ensino Superior Dom Bosco – UNDB, como requisito para obtenção de nota. 2Acadêmica do 10º Período do Curso de Engenharia Civil.

3Orientador, Prof. Doutor.


da saúde das pessoas e do meio ambiente. Sousa (2008) destaca que o

desenvolvimento do conceito da utilização racional da água versa na associação da

gestão, demanda e oferta da água, de maneira que usos menos nobres possam ser

considerados e supridos, por águas de qualidade reduzida.

Diante disso, este estudo, nasceu da necessidade de se explorar um

assunto pouco difundido no estado do Maranhão, e que representa um potencial

inestimável para aproveitamento de águas. Trata-se, portanto, da análise da

viabilidade de implantação de um sistema de captação e aproveitamento de águas

pluviais no distrito industrial de Imperatriz, tendo em vista a identificação das

potencialidades da localidade.

Dessa forma, o questionamento base desse projeto está vinculado

exatamente na ideia da possibilidade de aproveitamento, de maneira sustentável e

socialmente responsável, de águas que seriam descartadas no meio urbano, que

certamente poderia ocasionar transtornos à população visto que, apenas 21% dos

bairros da cidade de Imperatriz possuem algum tipo de sistema de drenagem. Em

linhas gerais este trabalho destaca a importância do manejo de águas pluviais, a

gestão de recursos hídricos, o aproveitamento de águas pluviais, posteriormente as

diretrizes para implantação do sistema de aproveitamento, e finalmente o emprego

do uso de águas de chuva na indústria.

Portanto, o questionamento chave deste projeto é: Qual a viabilidade de

implantação de um sistema de aproveitamento de águas pluviais no Distrito

Industrial na cidade de Imperatriz - MA?

Neste sentido, o conhecimento das etapas para implantação de um

sistema capaz de realizar a captação de águas pluviais, e direcionar para usos

menos nobres torna-se de suma importância para contribuir com a redução de

custos nas atividades industriais, e conservação dos corpos hídricos existentes na

área de implantação do empreendimento.

2 REVISÃO DA LITERATURA

2.1 Cenário atual do saneamento no Brasil e no Maranhão

De acordo com o Instituto Trata Brasil (2014), o país tem que fazer um

investimento de 508 bilhões entre os anos de 2014 a 2033, para que o Brasil possa

universalizar o acesso aos quatros serviços de água, esgoto, resíduos e drenagem.

E para universalizar os serviços de água e esgoto, esse custo será de 303 bilhões


em vinte anos. A OMS∕UNICEF (2014) apresentou dados que relatam que sete

milhões de brasileiros não têm acesso a banheiros. Estima-se que o Brasil possui

cerca de 14,94% de total de água doce renovável do mundo o que não deixa o país

em uma situação confortável, uma vez que alguns reservatórios de água do Brasil já

se encontram em cotas bem baixo e até se faz necessário o uso do volume morto,

como é o caso das represas do Sistema Cantareira, o principal fornecedor de água

para a população da Grande São Paulo, que chegou a 8,4% de sua capacidade, um

recorde negativo.

A região metropolitana de São Paulo enfrenta essa crise por falta de

chuvas o que causa a crescente queda no nível do Cantareira. Casos como esse da

Grande São Paulo, é uma característica da escassez e a geração de conflitos que

vêm aumentando pelo uso inadequado da água e com a proliferação de uma cultura

pautada no desperdício, o que torna necessária uma gestão correta dos recursos

hídricos e seu reuso. Ao pensarmos em utilizarmos ou reutilizarmos as águas

recuperadas de alguma atividade, passamos a preservar as fontes, gerando maior

benefício econômico e ainda uma preservação ambiental e garantindo a existência

de água para as gerações futuras.

De acordo com SNIS, divulgado em 2014, ano base nos dados de 2012, o

Maranhão possui um índice de 51,55% de atendimento total de água, e uma perda

de 47,63% no faturamento. Entre as 100 maiores cidades brasileiras, a capital

maranhense encontra-se na posição 79 no Ranking de Saneamento (2014),

divulgado pelo Instituto Trata Brasil, com base em dados do SNIS∕2014,

apresentando indicadores muito abaixo da média das outras capitais do norte∕

nordeste do país.

2.1.1 Manejo de águas pluviais

Muitos são os problemas ocasioanados pelas águas pluviais. Sejam em

áreas industriais, comerciais e residenciais, a força das águas pode danificar toda

uma infraestrutura de estradas, pontes e encosta, ocasioanando deslizamento,

perdas materias e perdas de vidas humanas. O que motiva esses transtornos é o

planejamento e execução inadequado da rede de drenagem, ocupação de áreas de

risco pela população por falta de planejamento de uma política de uso e coupação

do solo e ainda quando ocupam o leito maior dos rios de forma eventual (TUCCI,

2011, p. 327).


Para (Viola,2008), o manejo das águas pluviais é de grande importância ,

tanto para a humanidade quanto para a natureza, já que é uma das fases do ciclo

hidrológico, promovendo ua série de serviços ambientais , onde são relacionados:

a) Manuteção da Biodiversidade e do Ecossistema Urbano;

b) Recarga do Aquífero;

c) Solvente Universal.

2.1.2 Gestão de recusros hídricos

A lei de saneamento básico, nº 11.445/2007 abrange todos os serviços de

infraestrutura e instalações, onde são os serviços de abastecimento de água,

esgotamento sanitário, limpeza e manejo de resíduos sólidos, drenagem e manejo

das águas pluviais urbanas. Segundo Serra et al, (2011), p.373, os recursos hídricos

é água bruta, que em seu estado natural é fundamental para o equilíbrio dos

ecossistemas, e que serve também de insumo para a agricultura, à geração de

energia hidrelétrica, à navegação, à atividade industrial, ao turismo, ao lazer, à

pesca e, obviamente, aos serviços de saneamento.

O autor ainda ressalta que o lançamento de efluentes doméstico é o

principal fator de degradação da qualitativa dos cursos d’água. Para Serra et al,

(2011), a drenagem é outro fator que contamina os curso d’água visto que, as águas

das chuvas que lava as cidades e leva consigo todas as impurezas produzido pelas

cidades. As ligações clandestinas de esgoto é mais um dos agravantes, pois torna o

processo de recuperação da qualidade da água mais lenta.

2.2 Aproveitamento de águas pluviais

Para que possamos fazer o aproveitamento das águas pluviais, é

necessária a análise de cada situação em particular. Para se obter dados que

justifque a possibilidade de aproveitamento das águas se faz necessáro obter os

dados de área de cobertura ou de pátios, séries históricas de índices pluviométricos

diários, características de demanda industrial e de área disponível para implantação

de reservatórios e de eventuais sistema de tratamento e distribuição.

Rimo (2011), ainda enfatiza a importância do conhecimento do mapa de

precipitação anual das localidades, o que irá contribuir para o conhecimento do

potencial de aproveitamento das águas pluviais e ainda para o desenvolvimento do

local.O reaproveitamento pode ser através de água tratada ou não, podendo ser


utilizada para os mesmo fins ou não. As águas de reuso podem ser utilizadas para

lavagem de calçadas, vias públicas, jardinagem ou até mesmo em descargas em

banheiros.

A capitação e armazenamento dessas águas podem ter várias utilizações

como citado anteriormente e que poderá cada uma oferecer seu custo benefício

dependendo da utilização. Quanto à implantação do sistema de aproveitamento de

água pluvial, o que de fato atestará a sua funcionalidade, será a relação

custo/benefício que está relacionado ao tipo de edificação. O fator custo/benefício

está diretamente relacionado ao planejamento ainda na concepção do projeto das

edificações seja ela, condomínios horizontais e residências unifamiliares,

condomínio vertical, galpões e armazéns, loteamento residenciais, comerciais e

aeroportos.

2.2.1 A implantação do sistema de aproveitamento de águas

A implantação de um Sistema de Aproveitamento das Águas Pluviais visa

captar, armazenar e utilizá-la e com isso diminuir o consumo potável, podendo ser

coletadas das coberturas ou do solo. Para o sistema onde as águas pluviais são

coletadas através das coberturas, o mesmo é composto por calhas, que conduzirão

até os tubos de quedas, que por sua vez levaram até os filtros de onde serão

desviadas as primeiras águas que são consideradas poluídas, em seguida, as águas

posteriores são encaminhadas até aos reservatórios e armazenadas. O reservatório

deverá ter uma torneira de segurança, que servirá de apoio caso este se apresente

um nível de água reduzido, alimentando-o com água potável (RIMO, 2011, p. 76).

Para Santana (2004), os vários tipos de sistemas de coleta de água

pluvial apresentam alguns componentes em comum, onde são:

Superfície de captação;

Reservatórios;

Dispositivo de filtragem e distribuição.

Basicamente o sistema consiste em captar as águas que cai nos

telhados, na varanda ou em uma laje, observando sempre o descarte da primeira

chuva, em seguida as águas passa por um filtro para retirada das impurezas e

posteriormente armazenado o volume em uma cisterna apropriada para

armazenamento e em seguida a distribuição.


2.2.2 tipos de SAAP- Sistema de Abastecimento de Água Pluvial.

São quatro os tipos de sistemas de aproveitamento de águas da chuva

que varia de acordo com sua forma construtiva, recolhimento, transporte e

armazenamento. Os sistemas são divididos da seguinte maneira, conforme Ponzo

(2005): Sistema de fluxo total;Sistema com derivação;Sistema com volume adicional

de retenção;Sistema com infiltração no solo.

Hoje, fica claro que o aproveitamento de água pluvial é uma alternativa

socioambiental consciente e tem sua viabilidade econômica, visto que consegue

cumprir a que está sendo destinado que é o de suprir o uso em atividades menos

nobre. Além de uso não potáveis a utilização das águas das chuvas também reduz a

utilização de água da rede pública de abastecimento.

2.2.3 Aproveitamento de águas pluviais na Indústria

Muitas indústrias utilizam apenas as águas oriundas das concessionárias,

considerando que estas possuem qualidade para a realização das atividades

industriais. Hespahol, (2008, p.70), cita que a muitas vezes a qualidade dessas

águas é superior à qualidade necessária, havendo possibilidade de, a um custo

menor, substituí-la por uma água de qualidade inferior, eventualmente disponível na

própria indústria, com ou sem tratamento adicional. O autor cita as opções para

eliminar ou reduzir a captação de fontes tradicionais que podem ser,a utilização dos

efluentes gerados nas próprias industriais, que poderão ser utilizando com ou sem

tratamento;Águas pluviais coletada dos telhados, ou, eventualmente, de áreas

pavimentadas internas;Águas subterrâneas, complementadas com a recarga

gerenciado a dos aquíferos subjacentes, eventualmente existentes no terreno da

indústria, utilizando os efluentes industriais adequadamente tratados.

2.3 Aspectos Legais

Para Pereira Jr. (2008), os serviços públicos de saneamento básico, entre

os quais estão o abastecimeno público urbano de água potável o esgotamento

sanitário – ou serviços ede esgoto sanitário-, são considerado de interesse local.

De acordo com a Lei nº 11.445/07 estabelece diretrizes nacionais para o

saneamento básico, além de garantir no Art. 2º que os serviços de saneamento

báscio seja universalizados,

Art. 3o Para os efeitos desta Lei, considera-se:


I - saneamento básico: conjunto de serviços, infraestruturas e instalações

operacionais de: abastecimento de água potável, esgotamento sanitário, limpeza

urbana,drenagem e manejo das águas pluviais urbanas

A Política Nacional de Recursos Hídricos, através da Lei 9.433 de 8 de

janeiro de 1997, tem um dos seus objetivos assegurar às futuras gerações a

necessária disponibilidade águas, em padrões de qualidade adequados aos

respectivos usos.

O Conselho Nacional do Meio Ambiente cria diretrizes para classificar os

corpos d’água através da Resolução de nº 20 de 18 de julho de 1986. A

classificação dos corpos é dividida em três categorias mais amplas conforme o

Artigo 1º águas doce, salinas e salobras.

A NBR 1555∕2007, ainda trata, sobre as condições gerais:Concepção do

abastecimento de aproveitamento de água da chuva; Calhas e condutores;

Reservatórios;Instalações prediais; Qualidade da água;Bombeamento e

Manutenção;

Em anexos, a norma cita métodos de cálculos para dimensionamento dos

reservatórios: Método de Rippl, método de simulação, método Azevedo Neto,

método prático alemão, método prático inglês e o método prático australiano.

2.4 Drenagem urbana no município de Imperatriz-MA

2.4.1 Uso do solo urbano de Imperatriz - Ocupação Urbana

Para Valadares, 2009, a abertura da BR-010 trouxe notável incremento às

indústrias do município, sobretudo as beneficiadoras de arroz (que passaram a

dispor de um excelente ponto de escoamento). O Mas, os efeitos da construção da

rodovia foram além; e puderam ser sentidos sob os mais diferentes planos:

econômico, político, social e espacial. Assim tal obra fora sem sombra de dúvidas

um marco na História de Imperatriz, e consequentemente um marco no que se

refere ao seu processo de uso e ocupação. Assim como as cidades de médio porte,

Imperatriz passou a ter uma ocupação da população de baixa renda em áreas mais

distantes do centro das cidades.

2.4.2 Cobertura dos logradouros do município de Imperatriz-MA com a rede de

Drenagem urbana em Imperatriz-MA


De acordo com dados da secretaria municipal de infra estrutura,

Imperatriz possui aproximandamente 1000 km de malha viária, apresenta 50,5 km

de galerias de águas pluviais, em ruas pavimentadas e não pavimentadas, de

drenagem superficial,o municipio possui 300km.Toda parte operacional de limpeza e

manutenção do sistema de drenagem é feito por administração direta pela prefeitura

municipal de Imperatriz-MA.

Dos oitenta e cinco bairos que Imperatriz possui apenas, dezoito são

atendidos com drenagem, seja ela drenagem profunda ou drenagem superficial. O

bairro de maior atendimento de drenagem é o bairro do Centro da cidade, onde o

atendimento de drenagem na cidade de Imperatriz fica as margens esquerda da BR-

010.

2.4.3 Balanço hídrico na cidade de Imperatriz –MA

Em Imperatriz, MA, é possível observar na Tabela 1, abaixo, os dados de

entrada para a realização do Balanço Hídrico. Em agosto é possível notar um

armazenamento pouco expressivo de água, considerando o ano hídrico de

Imperatiz, como sendo um período de agosto a julho. É possível notar que o balanço

hidrico de Imperatriz é expressivo, e que se bem aproveitado pode gerar um volume

consideravel para aproveitamento.

3 METODOLOGIA

A metodologia foi aplicada de acordo com necessidade de obtenção dos

dados necessários para realização do estudo do aproveitamento de águas pluviais,

tais como:

Estudo dos projetos do Distrito Industrial da cidade de Imperatriz-MA.

Pesquisa bibliográfica;

Análise da precipitação da cidade com base no balanço hídrico, dados

esses que foi de grande importância para o dimensionamento de

reservatório e implantação do sistema de reuso das águas pluviais;

Análise dos dados numéricos obtidos para dimensionamento de

reservatório.

Determinação da área a ser coletada a água pluvial

Executar um projeto para implantação do sistema, desde a coleta,

transporte, armazenamento e aproveitamento.


4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Neste capítulo apresentamos os resultado obtidos através de dados

coletados em projetos e dados das séries históricas do municipio de Imperatriz-MA.

Ainda utilizou- se valores obtidos com base nas coberturas das industrias já

instaladas no distrito industrial,onde tomamos como parâmetro para os cálculos de

utilização de terreno das indústrias futuras e assim estimarmos o volume de água

captadas nas novas coberturas.

4.1 Estudo de caso - Obra: Distrito Industrial da cidade de Imperatriz-MA

A obra escolhida para aplicação do estudo de viabilidade da implantação

do sistema de reuso de águas pluviais, é uma obra de um Condominio Industrial

direcionado, localizado no municipio de Imperatriz-MA, às margens da BR- 010, km

261, localizado no lado direito do destrito e tendo acesso pelo eixo principal, dista 08

km do centro urbano da cidade de Imperatriz, no sentido Açailândia.

Os valore da média de volume para a área de implantação do sistema de

uso de águas pluviais, foram obtidos a partir das áreas de cobertura das indústrias já

existente na ZEE de implantação do projeto. Foram utilizadas cinco áreas de

cobertura de indústrias diversas de acordo com a Tabela 01 de áreas a seguir:

Tabela 1-Descrição das áreas das indústrias já existente na área do Distrito Industrial em Imperatriz-MA.

INDÚSTRIA

COR

ÁREA DO TERRENO

ÁREA DE COBERTU

A

Porcentagem de uso

do solo

A AMARELO 34.342,41

m² 3.062,00 m² 9%

B CYAN 9.577,16

m² 2.138,07 m² 32%

C VERMELH

O 23.706,09

m² 11.870,73

m² 48%

D MARGENT

A 21.732,66

m² 11.692,26

m² 53,8%

E BRANCO 48.040,31

m² 12.936,58

m² 27%

Fonte: Autor, 2014


Figura 1 - Vista área das coberturas das indústrias já existentes no Distrito Industrial

em Imperatriz-MA.

Fonte:Google Earth – Adaptação da autora, 2014.

4.1.1 Dados amostrais com base nas edificações industriais já existente

Após cálculos das áreas de cobertura existente de algumas indústrias

locais, obteve-se um total de 9.650,01 m³ anual de água pluvial coletada das cinco

coberturas citadas na Tabela 1, levando em consideração descarte da primeira

chuva, conforme o fator de captação (Nfator de captação) que descarta a primeira

chuva de acordo com a ABNT NBR15527-2007.

Tabela 4 - Valores de volume de água coletados das coberturas existentes no Distrito Industrial de Imperatriz-MA.

VOLUME DE ÁGUA CAPITDAS DAS COBERTURAS DAS INDÚSTRIAS JÁ IMPLANTADAS NO DESTRITO

INDUSTIAL DE IMPERATRIZ-MA

INDUSTRIAS P (mm) Média anual

A(m²) C Nfator

de captação

V(m³) anual

A- amarelo 121,80 3062,00 0,95 0,02 7086

B- cyan 121,80 2138,07 0,95 0,02 4948

C-vermelho 121,80 11870,73 0,95 0,02 27471

D-Margente 121,80 11692,26 0,95 0,02 27058

E-Branco 121,80 12936,58 0,95 0,02 29938

Total de capitação anual 96501 Fonte: O autor, 2014.


4.1.2 Estimativa de cálculo das áreas de cobertura das indústrias a serem

implantadas na área do Distrito Industrial para obtenção do volume de captação de

águas

Os dados e valores para a estimativa de volume de água captadas das

coberturas das industrias a serem implantadas, foram obtidas com base nos projeto

de Urbanístico do Destrito Industrial de Imperatriz, SEDINC, 2014. Os lotes são

assimétricos, por este motivo, a análise foi feita em todos os lotes do

empreendimento, obtendo valores para cálculos onforme mostra a Tabela 5

abaixo.Já a obtenção de utilização da área para implantação da industria no lote, foi

estimado com base na Tabela 4, das indústrias já implantadas.

Para esse cálculo estimasse que serão utilizado 30% do lote para a

edificação industrial e ainda, os valores de recuo lateral, frontal e do fundo do

terreno, estabelecido pelo Plano Diretor do Destrito Industrial, Artigo 34, que

determina valores mínimos de recuos. Na Tabela 5, é possivel observar quanto de

água pluvial será captada anualmente nas edificações indústrias a serem instaladas.

Tabela 5 - Valores de volume encontrados nas áreas das coberturas das indústrias a serem Implantadas no Distrito Industrial de Imperatriz-MA.

VOLUME DE ÁGUA ESTIMADOS DAS COBERTURAS DAS INDÚSTRIAS A SEREM INSTALADAS NO DESTRITO INDUSTRIAL DE IMPERATTIZ-MA

INDÚSTRIAS Precipitação

P (mm) Média anual

Área da cobertura

considerando 30% de

utilização do terreno A(m²)

C Nfator

de captação

Volume captado anual V(m³)

LOTE 25B 121,80 6181,52 0,95 0,02 14.305,3

LOTE 24B 121,80 2033,92 0,95 0,02 4.706,9

LOTE 23B 121,80 2061,04 0,95 0,02 4.769,7

LOTE 22B 121,80 2088,17 0,95 0,02 4.832,4

LOTE 21B 121,80 2115,30 0,95 0,02 4.895,2

LOTE 20B 121,80 2142,43 0,95 0,02 4.958,0

LOTE 19B 121,80 2169,56 0,95 0,02 5.020,8

LOTE 18B 121,80 2196,69 0,95 0,02 5.083,6

LOTE 17B 121,80 2223,82 0,95 0,02 5.146,4

LOTE 16B 121,80 2250,95 0,95 0,02 5.209,1

LOTE 15B 121,80 2278,07 0,95 0,02 5.271,9

LOTE 14B 121,80 2305,20 0,95 0,02 5.334,7

LOTE 13B 121,80 2332,33 0,95 0,02 5.397,5

LOTE 12B 121,80 2359,46 0,95 0,02 5.460,3

LOTE 11B 121,80 2386,89 0,95 0,02 5.523,7


LOTE 10B 121,80 4401,00 0,95 0,02 10.184,8

LOTE 09B 121,80 4445,19 0,95 0,02 10.287,1

LOTE 08B 121,80 4378,94 0,95 0,02 10.133,7

LOTE 07B 121,80 4312,69 0,95 0,02 9.980,4

LOTE 06B 121,80 4188,35 0,95 0,02 9.692,7

LOTE 05B 121,80 3976,30 0,95 0,02 9.202,0

LOTE 04B 121,80 3763,36 0,95 0,02 8.709,2

LOTE 03B 121,80 3550,42 0,95 0,02 8.216,4

LOTE 02B 121,80 3337,48 0,95 0,02 7.723,6

LOTE 01B 121,80 4500,00 0,95 0,02 10.413,9

LOTE 01E 121,80 13248,36 0,95 0,02 30.659,4

LOTE 02E 121,80 13460,30 0,95 0,02 31.149,8

LOTE 03E 121,80 16679,29 0,95 0,02 38.599,2

LOTE 01D 121,80 4152,42 0,95 0,02 9.609,5

LOTE 02D 121,80 4147,92 0,95 0,02 9.599,1

LOTE 03D 121,80 4147,92 0,95 0,02 9.599,1

LOTE 04D 121,80 4147,92 0,95 0,02 9.599,1

LOTE 05D 121,80 4147,92 0,95 0,02 9.599,1

LOTE 06D 121,80 4147,92 0,95 0,02 9.599,1

LOTE 07D 121,80 4147,92 0,95 0,02 9.599,1

LOTE 08D 121,80 4147,92 0,95 0,02 9.599,1

LOTE 01C 121,80 4425,51 0,95 0,02 10.241,5

LOTE 02C 121,80 4505,13 0,95 0,02 10.425,8

LOTE 03C 121,80 5286,88 0,95 0,02 12.234,9

LOTE 04C 121,80 5257,15 0,95 0,02 12.166,1

LOTE 01A 121,80 1651,74 0,95 0,02 3.822,5

LOTE 02A 121,80 1337,52 0,95 0,02 3.095,3

LOTE 03A 121,80 1274,90 0,95 0,02 2.950,4

LOTE 04A 121,80 1313,26 0,95 0,02 3.039,2

LOTE 05A 121,80 1261,56 0,95 0,02 2.919,5

LOTE 06 A 121,80 1459,21 0,95 0,02 3.376,9

LOTE 07A 121,80 1048,54 0,95 0,02 2.426,5

LOTE 08A 121,80 1048,54 0,95 0,02 2.426,5

LOTE 09A 121,80 2568,32 0,95 0,02 5.943,6

VOLUME TOTAL 432.739,5 Fonte: O autor, 2014.

De acordo com a tabela 5 acima, podemos observar o volume total

estimado e obtido com a somatória das águas coletadas das futuras indústirias a

serem implantadas no Parque Industrial. O voleme de 432.739,5 m³ de água anual

coletadas, parti do principio da expressão númerica V = P x A x C X Nfator de

captação, de acordo com aABNT NBR 12 211∕1992) considerando apenas 30% da

área do terreno. Utilizou-se a média anual de, 121,80mm da precipitação local e um

coeficiente de escoamento da cobertura de 0,95 e ainda o descarte da primeira

chuva, 2mm, obteve um volume de capitação de 432.739,5 m³∕ano.


4.1.3 Cálculo da média mensal para o dimensionamento de reservatório individual

das indústrias

Para o cálculo de dimensionamento dos reservatórios individual de cada

indústria, foi utilizado com base no valor da maior média mensal do balanço hídrico

da cidade de Imperatriz, que é apresentada na Tabela 6, que é de 279 mm no mês

de março. Com os volumes obtidos para cada lote, é possível dimensionar os

reservatórios, onde será armazenados de imediatos e posteriormente encaminhados

para o reservatório inferior comum a todas as indústrias e em seguida através de

recalque direcionada para um reservatório superior e posteriro, distribuído para

aproveitamento, como podemos verificar na Figura 2.

Tabela 6 - Valores de volume coletados das coberturas das indústrias a serem implantadas no distrito Industrial de Imperatriz para dimensionamento dos reservatórios individuais.

ESTIMATIVA DE CAPTAÇÃO DE VOLUME DÁGUA COM BASE NA PRECIPTAÇÃO MENSAL PARA DIMENSIONAMENTO DE RESERVATÓRIO INDIVIDUAL DAS INDÚSTRIAS A SEREM

INSTALADAS NO DISTRITO INDUSTRIAL DE IMPERATRIZ-MA

INDUSTRIAS P (mm) Média mensal

A(m²) C Nfator de captação

V(m³)

LOTE 25B 279,00 6181,52 0,95 0,02 2.730,7

LOTE 24B 279,00 2033,92 0,95 0,02 898,5

LOTE 23B 279,00 2061,04 0,95 0,02 910,5

LOTE 22B 279,00 2088,17 0,95 0,02 922,4

LOTE 21B 279,00 2115,30 0,95 0,02 934,4

LOTE 20B 279,00 2142,43 0,95 0,02 946,4

LOTE 19B 279,00 2169,56 0,95 0,02 958,4

LOTE 18B 279,00 2196,69 0,95 0,02 970,4

LOTE 17B 279,00 2223,82 0,95 0,02 982,4

LOTE 16B 279,00 2250,95 0,95 0,02 994,4

LOTE 15B 279,00 2278,07 0,95 0,02 1.006,3

LOTE 14B 279,00 2305,20 0,95 0,02 1.018,3

LOTE 13B 279,00 2332,33 0,95 0,02 1.030,3

LOTE 12B 279,00 2359,46 0,95 0,02 1.042,3

LOTE 11B 279,00 2386,89 0,95 0,02 1.054,4

LOTE 10B 279,00 4401,00 0,95 0,02 1.944,1

LOTE 09B 279,00 4445,19 0,95 0,02 1.963,7

LOTE 08B 279,00 4378,94 0,95 0,02 1.934,4

LOTE 07B 279,00 4312,69 0,95 0,02 1.905,1

LOTE 06B 279,00 4188,35 0,95 0,02 1.850,2

LOTE 05B 279,00 3976,30 0,95 0,02 1.756,5


LOTE 04B 279,00 3763,36 0,95 0,02 1.662,5

LOTE 03B 279,00 3550,42 0,95 0,02 1.568,4

LOTE 02B 279,00 3337,48 0,95 0,02 1.474,3

LOTE 01B 279,00 4500,00 0,95 0,02 1.987,9

LOTE 01E 279,00 13248,36 0,95 0,02 5.852,5

LOTE 02E 279,00 13460,30 0,95 0,02 5.946,1

LOTE 03E 279,00 16679,29 0,95 0,02 7.368,1

LOTE 01D 279,00 4152,42 0,95 0,02 1.834,3

LOTE 02D 279,00 4147,92 0,95 0,02 1.832,3

LOTE 03D 279,00 4147,92 0,95 0,02 1.832,3

LOTE 04D 279,00 4147,92 0,95 0,02 1.832,3

LOTE 05D 279,00 4147,92 0,95 0,02 1.832,3

LOTE 06D 279,00 4147,92 0,95 0,02 1.832,3

LOTE 07D 279,00 4147,92 0,95 0,02 1.832,3

LOTE 08D 279,00 4147,92 0,95 0,02 1.832,3

LOTE 01C 279,00 4425,51 0,95 0,02 1.955,0

LOTE 02C 279,00 4505,13 0,95 0,02 1.990,1

LOTE 03C 279,00 5286,88 0,95 0,02 2.335,5

LOTE 04C 279,00 5257,15 0,95 0,02 2.322,3

LOTE 01A 279,00 1651,74 0,95 0,02 729,7

LOTE 02A 279,00 1337,52 0,95 0,02 590,8

LOTE 03A 279,00 1274,90 0,95 0,02 563,2

LOTE 04A 279,00 1313,26 0,95 0,02 580,1

LOTE 05A 279,00 1261,56 0,95 0,02 557,3

LOTE 06 A 279,00 1459,21 0,95 0,02 644,6

LOTE 07A 279,00 1048,54 0,95 0,02 463,2

LOTE 08A 279,00 1048,54 0,95 0,02 463,2

LOTE 09A 279,00 2568,32 0,95 0,02 1.134,6

VOLUME TOTAL 82.604,2 Fonte: O autor, 2014.

Aplicando os dados analíticos da Tabela 06 acima, utilizando a expressão

numérica , V = P x A x C X Nfator de captação, e tomando como base os dados do

Lote 25B, obtivemos um volume de 2.730,70 m³∕mês.

Esses valores foram fundamentais para estimar o dimensionamento dos

reservatórios individuais, que foram considerados como sendo de 2.000m³ cada.

Esse volume estimado para o reservatório individual leva em consideração que água

tem um fluxo continuo e não estacionária, portanto, não há armazenamento, o que

faz esse dispositivo funcionar apenas como o by-pass.


4.1.4 Consumo de água por atividades

Para Bianchini et al, (2010), a água costuma ser vista como um bem infinito,

fazendo crer em um inesgotável ciclo de renovação. O que podemos notar hoje é o

mau uso e uma crescente demanda, o que torna evidente a redução das reservas de

água limpa em todo planeta. A água além de atender as necessidades biológicas,

ainda tem função de geração de energia, pode ser utilizada na agricultura, pecuária,

saneamento básico.

Para cada fim destinado a água requer uma característica. De acordo com

MAE, 2007 apud Bianchini, o consumo de água é distinguido por três atividades:

Agricultura; que se configura como a de maior consumo, que mais requer dos

recursos hídricos, seguida pela indústria e por fim pelo uso doméstico. Gráfico 1.

Gráfico 1: Gráfico de consumo de água por atividades.

Fonte: MAE, 2007, apud Bianchini et al, 2010 ; Adaptação da autora, 2014

As indústrias, independente da característica tem um consumo m³∕dia de

água. A Gráfico 2 abaixo, demonstra o consumo de água para cada atividade de

uma indústria alimentícia. Esses dados foram utilizados como parâmetros de

consumo para as futuras indústrias instaladas no distrito.

Gráfico 2: Gráfico da demanda usual da água na indústria por categoria de uso


Fonte:Manual de conservação de água, 2006. Adaptação da autora, 2014

Com base nesses dados de demanda da indústria é possível estimar quanto

de água uma indústria pode requerer e assim prever quanto de água é necessário

coletar para suprir a necessidade das indústrias.

4.2 Fluxograma proposto para a coleta de água pluvial no distrito industrial na

cidade de Imperatriz-MA

O fluxograma abaixo na Figura 2 ilustra a coleta até o armazenamento da

água. O fluxo é baseado em Ponzo (2005) através do Sistema de fluxo total, onde as

águas são capitadas por calhas coletoras instaladas paralelas ao telhado e são

encaminhadas até um reservatório. Nesse sistema toda a água da primeira chuva

passa inicialmente, por um filtro e em seguida é descartada para o sistema de

drenagem através do extravasor instalado no reservatório individual. Toda água

armazenada, passa por um filtro e em seguida é transportada para o reservatório

superior através de recalque e distribuído novamente para as indústrias existentes.

4.2.1 Estimativa do dimensionamento do reservatório inferior

Para o cálculo de dimensionamento do reservatório inferior utilizou-se os

valores obtidos na Tabela 6 que é composto por 49 novos lotes com área

assimétricas, o que demonstra ser satisfatório o grande volume de água.

VT reservatório inferior = P x A x C X Nfator de captação (Eq. 1)

Onde:

P é a precipitação média mensal, em milímetros;

A= é a área de coleta, em metros quadrados das coberturas das

industrias a serem instaladas


V= é o volume de água aproveitável e o volume de agua da cisterna, em

litros;

C= coeficiente de escoamento das coberturas

Com base nos dados de precipitação mensal no mês de março que foi de

279,00mm e ainda utilizando a metragem quadrada de cobertura das indústrias a

serem instaladas, temos uma área total de 186.993,15m²

P= 279,00mm ;A = 186.993,15 m² ; C = 0,90 ;N=2mm

V = 279,00mm * 186.993,15m² * 49.220 m² * 2= 82.603,90 m³

Logo, obtemos um volume de água pluvial para aproveitamento de

82.603,90 m³ estimou um reservatório de 90.00m³.

Figura 2 - Layout proposta para capitação das águas pluviais no distrito industrial

Fonte:Valle, 2008 – Adaptação da autora, 2014.

4.2.2 Estimativa do custo para implantação do Sistema de aproveitamento de água

pluvial –SAAP.

O reservatório inferiro foi dimensionado para comportar 90 m³ de água,

um pouco a mais do que o capitado na utlima média mensal que foi de 82.603,90 m³

Já o reservatório superior terá uma capacidade de 10m³ , uma vez que o mesmo irá

trabalhar como by-pass e não de forma estacionária.


Tabela7 – Custo para implantação do sistema de aproveitamento de águas pluviais

CUSTO PARA IMPLANTAÇÃO DO SISTEMA DE APROVEITAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS

Materiais Unidade Qnt Preço

unitário Custo total

Callhas m 3.600 42 151200

Separdor de folha m 49 170 8330

Separador de fluxo und 49 130 6370

Reservatório individual und 49 1600 78400

Reservatório inferior verba 1 17.500 17500

Reservatório superior verba 1 3.000 3000

Tubulaçoes e acessórios m 49 400 19600

Custo estimado do sistema de aproveitamento de água pluvial

R$ 284.400

Fonte: A autora, 2014.²

4.3 Análises dos dados coletados com base no projeto do empreendimento.

Com base no Lote 25B , Tabela 6, com área de cobertura de 6.181,52m²,

foi possível obter um volume de 2.730,70 m³ mensal, e um volume de 91,02

m³∕dia.Tomando como principio os dados obtidos da Tabela 08 (consumo por uso),

onde uma indústria alimentícia consume um volume de 106,61m³∕dia, , ao

subtrairmos o consumo diário de uma indústria (alimentícia) do volume obtido do lote

25B aqui sugerido, temos uma diferença de 15,58m³ que pode ser obtido de outras

fontes sejam elas, poços, concessionária e etc. Ao longo de um ano o consumo de

uma indústria alimentícia aqui sugerida é de 38.912,65m³ e a estimativa de volume

sugerido é de 14.304.35m³. A diferença entre o captado na cobertura do lote 25B ao

ano e o consumido na indústria sugerida é de 24.608,30 m³.

4.4 Retorno do investimento com a implantação do SAAP

Para a análise do retorno de investimento foram utilizados os valores

cobrados pela Companhia de Saneamento ambiental do Maranhão e os volumes de

águas estimadas para as coberturas das indústrias com base no mês de maior

precipitação a ser implantadas no distrito industrial em Imperatriz-MA.


Tabela 8 – Tarifa de consumo para estabelecimento industrial pela CAEMA

Tarifa de consumo cobrada pela CAEMA para estabelecimentos industriais

Faixa de consumo (m³/Eco/mês) Valor(R$)

de 00-15 5,29

Excedente de 15-100 6,96

Excedente de 100 5,97 Fonte:CAEMA, 2014–Adaptação da autora, 2014.³

O consumo mensal foi estimado em torno do consumo da industria

alimentícia que é de 106, 61m³. Utilizando os valoes da tarifa adota pela CAEMA,

que pode ser observado na tabela 8, onde estibula o valor em reiais de R$5,79 para

as industrias que execedem um consumo de 100m³ por mês . O investimento para

implantação do sistema foi estimado no valor deR$ 284.400. Para o calculo de custo

total gasto por uma indústria é estimado pela equação 2. Ct=Cdx D x CTT(Eq. 2),

Onde:

Ct = Valor da tarifa

Cd= Consumo diário

D = mêS

Cm= Consumo mensal

CTT= Custo total

CTT=106,61x 30 x 5,79 = R$ 18.518,15 mensal

Ctotal para as 49industrias = R$ 18.518,15 x 49 = R$ 907.389,35mesal

Logo, para o custo anual temos:

Canual = R$ 907.389,35mesal x 12= R$10.888.672,20

Logo temos o retorno do investimento:

4.4.1 Retorno Socioambiental

Hoje o mercado exige mais do que um produto de excelente qualidade,

exige um manejo sustentável dos recursos empregados para o desenvolvimento do

seu produto final, visto que toda atividade requer insumos naturais e geram resíduos

e assim promove entrada e saída de recursos naturais na sua produtividade. Para

FIRJAN, (2006), atualmente a indústria nacional está submetida a dois grandes

instrumentos pressão. De um lado, as imposições do comércio internacional pela

Ri= = = 15,35 meses, que corresponde a 1 anos e três meses


melhoria da competitividade e, de ouros, as questões de recursos hídricos,

particularmente as associadas à cobrança pelo uso da água.

Quando falamos em uso sustentável logo pensamos no benefício que

possa trazer a natureza e também pensamos em custo x benefício que possa trazer

tanto para os recursos naturais, quanto para o custo final do produto e isso tudo em

curto prazo.

A proposta de reuso tem suas vantagens, são elas:

a) Reduzir o consumo de água potável, gerando uma redução no

consumo de águas oriundas das concessionárias;

b) Redução de enchentes, visto que as novas indústrias ou outro tipo de

empreendimento não sobrecarreguem as sub-bacias;

c) Preservação e redução na escassez de recursos hídricos contribuindo

que não haja necessidade de ser fazer uso das águas subterrâneas;

d) Baixo custo de operação e manutenção;

e) Atua como complemento no sistema convencional;

f) As águas capitadas possuem uma qualidade relativamente boa,

principalmente se aproveitadas para fins que requer baixa potabilidade e

se empregas para fins não tão nobres;

g) A tecnologia empregada é de fácil acesso;

As desvantagens para a implantação:

a) Depende da quantidade de precipitação, o que torna o sistema

limitado;

b) Não desperta interesse das autoridades;

c) Representa um custo considerável no inicio da implantação do sistema;

d) A água capitada apresenta baixa qualidade.

5 CONCLUSÃO

Este estudo buscou explorar um assunto pouco difundido no estado do

Maranhão, e que representa um potencial inestimável para aproveitamento de

águas. Estudo e análise da viabilidade de implantação de um sistema de captação e

uso de águas pluviais no distrito industrial de Imperatriz, tendo em vista a

identificação das potencialidades da localidade.


O estudo propõe a captação, manejo, armazenamento e uso das águas

pluviais que serão geradas naquele distrito. O projeto tratasse de um loteamento

industrial composto por 49 unidades de lotes todos com dimensões variáveis e

assimétricas. Neste empreendimento foi analisado e estimado com base nas

indústrias já instaladas na área, utilizando a área de cobertura das mesmas, o

quanto é possível capitar de águas pluvial, tomando como parâmetro a média tanto

anual e mensal de precipitação no município para obtenção de volumes de água

mensal e anual.

O método proposto para a capitação, manejo, armazenamento e uso das

águas pluviais, teve como base o Sistema de fluxo total, onde as águas são

capitadas por calhas coletoras instaladas paralelas ao telhado e encaminhadas até

um reservatório. Antes de chegar ao reservatório principal toda à água da primeira

chuva é descartada para rede de drenagem através do extravasor instalado no

reservatório individual. Com base nos dados obtidos a partir das áreas de

contribuição, chegamos há um volume de 432.739,5 m³ de água anual coletadas.

Para o dimensionamento do Reservatório utilizousse a maior precipitação

que ocorre no mês de março que é de 279,00m³ e assim obtivemos um volume de

82.604,20 m³∕mensal que é a soma de todo os volumes capitados das coberturas

dos 49 novas indústrias.

Diante de todos esses dados e tomando como parâmetro o consumo

médio diário de uma indústria alimentícia que é de 106,61m³∕dia, podemos afirmar

que é viável a aplicação do sistema de reuso de águas pluviais uma vez que para

uma cobertura de 6.181,52m², foi possível obter um volume de 2.730,70 m³ mensal,

e um volume de 91,02 m³∕dia. Se subtrairmos o consumo diário de uma indústria

(alimentícia) do volume obtido do lote 25B aqui sugerido terá uma diferença de

15,58m³∕dia que pode ser obtido de outras fontes sejam elas, poços, concessionária

e etc.

Outro fator que cabe aqui ressaltar são os valores de ordem econômicos∕

financeiros que as indústrias iram obter uma vez que, haverá um custo reduzido na

geração de energia para captação de água bem como, nos valores pagos pela água

obtida das concessionárias, valores esses repassados ao consumidor através do

produto final.


REFERÊNCIAS

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICA. NBR 15527/2007

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