UNIVERSIDADE SÃO FRANCISCO – USF
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
ENGENHARIA CIVIL
EDUARDO CARDOSO DE CASTRO
REUSO DAS ÁGUAS
Dezembro de 2006
EDUARDO CARDOSO DE CASTRO
REUSO DAS ÁGUAS
Monografia apresentada junto à Universidade
São Francisco – USF como parte dos requisitos
para a aprovação na disciplina Trabalho de
Conclusão de Curso.
Área de concentração: Hidráulica Orientadora: Profª. Ms Cristina das Graças
Fassina Guedes
Itatiba SP, Brasil.
Dezembro de 2006
ii
“Pior do que você querer fazer e não poder,
é você poder fazer e não querer”.
(Autor desconhecido)
iv
AGRADECIMENTOS
A conclusão deste trabalho, só foi possível graças ao apoio de inúmeras pessoas e
instituições. A todos dedico minha gratidão. Em especial a minha namorada Evelyn
Duarte Vasques e a todos alunos, professores e amigos que fizeram parte desta
etapa de minha vida, meu mais sincero muito obrigado.
v
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS vi
LISTA DE TABELAS vii
LISTA DE SÍMBOLOS E ABREVIATURAS viii
RESUMO ix
PALAVRAS-CHAVE ix
1 INTRODUÇÃO 1
1.1 Objetivo
1.2 Justificativa
3
3
2 REFERENCIAL TEÓRICO 4
2.1 A Sabesp e o reuso das águas 5
2.1.1 Formas básicas do tratamento de esgoto da E.T.E. de Itatiba 7
2.2 Dados Comparativos 10
2.3 Conservação da água 13
2.4 Conceito de reuso 13
2.5 Qualidade comprometida 14
2.6 Formas de preservar a água 15
2.7 Aplicações da água reciclada 16
2.8 Classificação da água reciclada 17
3 METODOLOGIA 20
4 FORMAS DE REUSO DAS ÁGUAS 21
4.1 Reuso de água residencial 21
4.2 Reuso da água do banho para a descarga 22
4.3 Técnicas de tratamento para o reuso da água do banho 23
4.4 Captação da água em cisternas 24
4.5 Normas Técnicas para o Reuso das Águas 25
5 CONCLUSÕES 29
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS 30
vi
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 2.01 – Tanque de retenção de materiais sólidos. 7
FIGURA 2.02 – Bombeamento do material no tanque de carvão ativado. 7
FIGURA 2.03 – Tanque de coagulação. 8
FIGURA 2.04 – Tanques de decantação e filtração. 8
FIGURA 2.05 – Tanques da E.T.E. de Itatiba. 9
FIGURA 4.01 – Reuso de água do banho para o vaso sanitário. 22
FIGURA 4.02 – Captação da água de chuva em cisternas. 24
vii
LISTA DE TABELAS
Tabela 2.01 - Evolução do uso da água no planeta 10
Tabela 2.02 - Consumo médio de água no mundo por faixa de renda 10
Tabela 2.03 - Disponibilidade de água por habitante/região (1000 m³) 11
Tabela 2.04-Distribuição dos recursos hídricos, da superfície e da
população.
12
Tabela 2.05-Média de chuvas no município de Itatiba S.P. 12
Tabela 2.06- Parâmetros característicos para água de reuso classe 1 17
Tabela 2.07 - Parâmetros característicos para água de reuso classe 2 18
Tabela 2.08 - Parâmetros característicos para água de reuso classe 3 18
Tabela 2.09 - Parâmetros característicos para água de reuso classe 4 19
viii
LISTA DE SÍMBOLOS E ABREVIATURAS
Abreviaturas:
ABES - Associação Brasileira dos Engenheiros Sanitaristas e Ambientais
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
CONAMA – Conselho Nacional do Meio Ambiente
DBO – demanda bioquímica de oxigênio
E.T.E.- estação de tratamento de esgoto
NBR – norma brasileira
OMS - Organização Mundial da Saúde
pH - potencial de hidrogênio iônico
PNUMA – Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente SABESP – Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo
SDT - sólido dissolvido total
SST - sólido suspenso total
UH - unidade Hazen
UT - unidade de turbidez
ix
RESUMO
Apesar da grande quantidade de água no planeta, cerca de 97,5% dela é salgada e
está localizada nos oceanos; 2,5% é doce sendo que desse percentual, 2%
encontra-se nas geleiras, e apenas 0,5% está disponível nos corpos d’água da
superfície. Dessa água disponível, 95% está no subsolo, que é, portanto a grande
“caixa d’água” de água doce da natureza. Quando se relaciona a distribuição da
água doce no Globo terrestre com a distribuição de sua respectiva população,
verifica-se que há um mau aproveitamento desse recurso, pois há partes da Terra
com falta crônica desse líquido precioso. Nota-se uma arregimentação geral na
imprensa, nos governos, na sociedade civil, para o tema escassez de água. Tarifas
baixas ou mesmo pífias impedem as companhias de abastecimento de se
capitalizarem, para expandir a rede, combater os vazamentos crônicos existentes
nas redes hidráulicas, e ainda por cima, incentivam o desperdício que permanece
quase sempre generalizado nos lares, nas indústrias, na agricultura. Impedem
também a construção de Estações de Tratamento de Esgotos, essenciais para a
saúde e a economia, pois o esgoto de hoje é a água potável de amanhã. Este
trabalho de conclusão de curso teve por objetivo levantar informações a respeito das
possíveis formas de reuso das águas residuárias residenciais, industriais e rurais. A
metodologia utilizada neste trabalho foi fundamentada no levantamento do estado da
arte atual relacionado às diferentes formas de reuso das águas residuárias
residenciais, industriais e rurais, obtidos por meio de buscas em sites
especializados, artigos de periódicos, normas técnicas, livros dentre outros. Como
resultado, foram identificados métodos de reuso de águas pluviais e águas cinzentas
para aplicação residencial. Conclui-se que o reuso racional das águas, é viável e
parece ser uma das soluções para combater a escassez do produto, que num futuro
próximo poderá faltar, senão houver a conscientização geral de seu uso racional.
PALAVRAS-CHAVE: Conservação, Escassez, Mananciais, Reuso da Água, Reaproveitamento da Água.
1
1 INTRODUÇÃO
Água, o bem mais precioso e essencial, tanto para os seres humanos, quanto para a
fauna e a flora, passou a ser notada como uma prioridade para todos, pois pela sua
escassez em todo o planeta, o problema vem sendo tratado com mais seriedade,
com ênfase na sua economia e reuso.
Para que isso aconteça, é necessário um trabalho árduo, envolvendo as
autoridades, os órgãos públicos, as concessionárias, os departamentos autônomos
e, principalmente os próprios cidadãos, em busca da conscientização sobre o
assunto.
Faz-se necessário ainda à elaboração de uma política preventiva, baseada na
sensibilidade de cada um, e também uma política realista, demonstrando com frieza
a situação atual, que é muito preocupante, e as precauções necessárias para a
conservação desse bem tão precioso e necessário.
Possivelmente em breve, a água será a causa principal de conflitos entre as nações.
Há sinais dessa tensão em áreas do planeta como Oriente Médio e África. Mas
também os brasileiros, que sempre se consideraram dotados de fontes inesgotáveis,
vêem suas cidades sofrerem falta de água. A generosidade da natureza fazia crer
em inesgotáveis mananciais, abundantes e renováveis. Hoje, o mau uso, aliado à
crescente demanda pelo recurso, vem preocupando especialistas e autoridades no
assunto, pelo evidente decréscimo da disponibilidade de água limpa em todo o
planeta.
O conjunto de atividades humanas, cada vez mais diversificado, associado ao
crescimento demográfico, vem exigindo atenção maior às necessidades de uso de
água para as mais diversas finalidades.
Estas necessidades cobram seus tributos tanto em termos quantitativos quanto
qualitativos, e se evidenciam principalmente em regiões com características de
maior desenvolvimentos urbanos, industriais e agrícolas. No entanto, há de se
destacar a existência de regiões onde a escassez e a má distribuição de água
tornam-se fatores limitantes ao seu próprio processo de desenvolvimento.
2
Em todas estas situações uma questão chave aparece: como enfrentar a relação
demanda e oferta de água. A resposta para essa questão passa invariavelmente
pela necessidade de serem, estabelecidas políticas adequadas e implementados
sistemas efetivos de gestão.
De acordo com Rozestraten, apud Aeaguarujá (2005), “hoje é possível construir no
Brasil casas alternativas com projetos personalizados, valendo-se de sistemas e
materiais alternativos que se apóiam no conceito de ecologia urbana e ambiental”.
Diversos são os instrumentos, os mecanismos e as tecnologias a serem
empregados no trato dessa questão, porém vários deles carecem de estudos e
investigações que auxiliem o seu melhor emprego e produzam resultados sanitários,
ambientais e economicamente satisfatórios.
Uma das alternativas que tem se destacado para enfrentar o problema é o reuso da
água, importante instrumento de gestão ambiental do recurso da água e detentor de
tecnologias parcialmente consagradas para a sua adequada utilização.
3
1.1 Objetivo
Este trabalho de conclusão de curso teve por objetivo identificar informações a
respeito das possíveis formas de reuso das águas residuárias residenciais,
industriais e rurais.
1.2 Justificativa
O trabalho se justifica devido à grande importância do reuso das águas, onde no
futuro, a garantia de acesso à água vai depender de uma mudança de atitude, para
ter consciência que é possível economizar e ter os instrumentos para concretizar
este novo comportamento.
4
2 REFERENCIAL TEÓRICO
A reutilização ou reuso de água ou o uso de águas residenciais não é um conceito
novo e tem sido praticado em todo mundo há muitos anos. Existem relatos de sua
prática na Grécia Antiga, com a disposição de esgotos e sua utilização na irrigação.
No entanto, a demanda crescente por água tem feito do reuso planejado da água um
tema atual e de grande importância.
Neste sentido, deve-se considerar o reuso da água como parte de uma atividade
mais abrangente que é o uso racional ou eficiente da água, o qual compreende
também o controle de perdas e desperdícios, e a minimização da produção de
efluentes e do consumo de água.
Ao liberar as fontes de água de boa qualidade para abastecimento público e outros
usos prioritários, o uso de esgoto contribui para a conservação dos recursos e
acrescenta uma dimensão econômica ao planejamento dos recursos hídricos. O
reuso reduz a demanda sobre os mananciais de água devido à substituição da água
potável por uma água de qualidade inferior. Essa prática atualmente muito discutida,
posta em evidência e já utilizada em alguns países é baseada no conceito de
substituição de mananciais. Tal substituição é possível em função da qualidade
requerida para um uso específico.
Desta forma, grandes volumes de água potável podem ser poupados pelo reuso
quando se utiliza água de qualidade inferior, geralmente efluentes pós-tratados, para
atendimento das finalidades que podem prescindir desse recurso dentro dos
padrões de potabilidade.
5
2.1 A Sabesp e o reuso das águas
O Reuso Planejado de Água faz parte da estratégia global para a administração da
qualidade da água proposta pelo PROGRAMA DAS NAÇÕES UNIDAS PARA O
MEIO AMBIENTE - PNUMA e pela ORGANIZAÇÃO MUNDIAL DA SAÚDE - OMS.
Nela se prevê o alcance simultâneo de três importantes elementos coincidentes
como objetivos estratégicos da COMPANHIA DE SANEAMENTO BÁSICO DO
ESTADO DE SÃO PAULO - SABESP, sendo eles: a proteção da saúde pública, a
manutenção da integridade dos ecossistemas e o uso sustentado da água.
Isto quer dizer que, para a Sabesp, a reutilização da água vai além do atendimento
das demandas circunstanciais. A Sabesp adota o reuso de água desde 1980 em
suas próprias instalações para a limpeza de equipamentos ou manutenções de suas
áreas. Já realiza e vai ampliar ainda mais o reuso planejado de água em suas
instalações de tratamento de água e de esgotos. Atualmente são reaproveitados 780
milhões de litros de água por mês (SABESP, 2006), volume suficiente para
abastecer toda a população de um município como Taubaté. Para o setor industrial,
a empresa está aberta a negócios em torno do reuso da água com sistemas
apropriados de distribuição. A reutilização da água apresenta atrativos como menor
custo, confiabilidade tecnológica e suprimento garantido. No aspecto da qualidade,
os riscos inerentes são gerenciados com adoção de medidas de planejamento,
monitoramento, controle e sinalização adequados.
Os principais processos industriais que permitem o uso de água reciclada são os de
produtos de carvão, petróleo, produção primária de metal, curtumes, indústrias
têxteis, químicas e de papel e celulose. Exemplo disso é o acordo feito entre a
Sabesp e a Coats, empresa fabricante das Linhas Corrente, que utiliza a água de
reuso nos processos de lavagem e tingimento dos produtos desde 1997, sendo que
a economia chega a 70 mil litros de água por hora (SABESP, 2006).
Há também a possibilidade de fornecimento da água reciclada para outros
segmentos. Prefeituras da Região Metropolitana de São Paulo já utilizam a
alternativa para a limpeza de ruas, pátios, irrigação e regas de áreas verdes,
desobstrução de redes de esgotos e águas pluviais e limpeza de veículos.
O reuso planejado de água é um bom negócio. A ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE
ESGOTO – E.T.E. de Barueri, por exemplo, com capacidade atual de 9,5 mil litros de
6
esgoto por segundo, com remoção de 90% da carga poluidora, lança a maior parte
do esgoto tratado no Rio Tietê. Todavia, representa um recurso de grande valor, a
partir de soluções tecnológicas apropriadas, toda essa água deve ser fornecida para
usos específicos, poupando-se grandes volumes de água potável. Uma parte da
água de reuso é utilizada no processo de refrigeração de equipamentos da estação.
Estudos preliminares indicam que o efluente tratado na Estação Barueri para reuso
planejado industrial tem um custo significativamente menor que a média tarifária
industrial praticada atualmente na Região Metropolitana e São Paulo. No total, seis
Prefeituras da Região Metropolitana de São Paulo usam o produto para efetuar
limpeza, além de Barueri, a capital São Paulo, São Caetano do Sul, Carapicuíba,
Diadema e Santo André. Ao contrário de consumir água potável para lavar as ruas
após as feiras livres, caminhões devidamente preparados seguem à E.T.E.para se
abastecer da água de reuso. Atualmente são reaproveitados 34 milhões de litros de
água mensalmente nestas práticas. Os custos são bastante reduzidos. Os órgãos
municipais pagam R$ 0,36 por mil litros de água (SABESP, 2006). Outras 13
empresas também aderiram a prática como as Construtoras OAS, VA Engenharia,
Consdon e Marquise, que compram 172 mil litros de água de reuso por dia, desde
julho de 2002. Para aprimorar o atendimento, em agosto de 2002, a Sabesp
inaugurou o Centro de Reservação de Água de Reuso com capacidade para 50 mil
litros. O reuso planejado da água representa, ainda, a possibilidade de ganhos pela
economia de investimentos e pela comercialização de efluentes hoje descartados. A
Sabesp tem consciência de que suas atividades, no contexto de uma visão sócio-
ambiental, fortalecem-na para atender clientes e acionistas e competir num mercado
cada vez mais exigente.
7
2.1.1 Formas básicas do tratamento de esgoto da E.T.E. de Itatiba
Segundo os funcionários da E.T.E. de Itatiba o tratamento de água e esgoto bruto
que é bombeado e captado, quando chega em seus tanques passa pelo
gradeamento, ou seja, retenção de materiais sólidos conforme se observa na Fig.
2.01.
FIGURA 2.01 – Tanque de retenção de materiais sólidos.
Após passar pelo desarenador, um tanque de sedimentação, o material é
bombeado, passando pela adição de carvão ativado, utilizado para remoção do odor
conforme observa-se na Fig. 2.02.
FIGURA 2.02 – Bombeamento do material no tanque de carvão ativado.
8
Logo a seguir recebe uma pré–cloração, ou seja, adição de cloro para redução de
matéria orgânica e adição de um coagulante e cal hidratada no ponto de maior
turbilhamento para corrigir o pH da matéria, onde segue posteriormente para
floculação, cuja finalidade é transformar as impurezas em suspensão, para que
possam ser removidas, conforme verifica-se na Fig.2.03.
FIGURA 2.03 – Tanque de coagulação.
A decantação e a filtração são processos de separação das partículas sólidas
suspensas que ficam acima da água, que retém as partículas finas que não ficaram
no decantador, como aparece na Fig.2.04.
FIGURA 2.04 – Tanques de decantação e filtração.
9
Adiciona-se cal, cloro e flúor para uma nova correção de pH e uma desinfecção mais
abrangente, onde segue para o reservatório final podendo retornar ao rio mais
próximo como água tratada. A seguir na Fig.2.05 vista ampla da E.T.E de Itatiba.
FIGURA 2.05 – Tanques da E.T.E. de Itatiba.
10
2.2 Dados Comparativos
Os dados apresentados na Tab. 2.01 indicam que conforme aumenta a população,
maior é o consumo de água, pois enquanto a população aumentou em 130 % o uso
da água aumentou em 100 %, conseqüentemente.
Tabela 2.01 - Evolução do uso da água no planeta
Fonte: Casa da Agricultura de Itatiba-S.P. (2006).
Nota-se na Tab. 2.02 que a população de baixa renda consome 1/3 de água, em
relação à população de renda alta.
Tabela 2.02 - Consumo médio de água no mundo por faixa de renda
Fonte: Casa da Agricultura de Itatiba-S.P. (2006).
No período compreendido de 1950 a 2000, observa-se na Tab. 2.03 a
disponibilidade de água/habitante/região reduziu em 304% na África, 271% na
América Latina, 190% na Ásia, 112% na América do Norte e 43% na Europa e
observa-se também que a maior disponibilidade atualmente de água no planeta está
na América Latina (28.300 m³/habitante).
Ano Habitantes
(bilhões)
Uso da água
(m³/hab/ano)
1940 2,3 400
1950 5,3 800
Grupo de Renda Utilização anual
(m³/hab)
Baixa 386
Média 453
Alta 1.167
11
Tabela 2.03 - Disponibilidade de água por habitante/região (1000 m³)
Fonte: Casa da Agricultura de Itatiba-S.P. (2006).
Demonstra-se na Tab. 2.04 que a distribuição da água é irregular, pois na Amazônia
onde estão as mais baixas concentrações habitacionais, possui 68,5% da água
superficial, do País, enquanto isso na Região Sudeste essa relação se inverte, pois
tem a maior concentração populacional do país e somente 6% do total da água.
Na última década, a quantidade de água distribuída aos brasileiros elevou-se em
30%, mas quase dobrou a proporção de água sem tratamento, passando-se de
3,9% para 7,2%, e o desperdício ainda assusta, chegando a 45% de toda a água
ofertada pelos sistemas públicos.
O Brasil abriga o maior rio em volume e extensão do planeta, o Amazonas. Além
disso, mais de 90% do território brasileiro recebe chuvas abundantes durante o ano
e as condições climáticas e geológicas propiciam a formação de uma extensa e
densa rede de rios, com exceção do semi-árido, onde os rios são pobres e
temporários.
Décadas atrás, a água era considerada, exemplo de “bem não econômico”, isto é,
aquele que é tão abundante e inesgotável: a água, o oxigênio, o sal de cozinha, etc,
os quais não representavam, portanto, valor econômico.
Região 1950 1960 1970 1980 2000
África 20,6 16,5 12,7 9,4 5,1
Ásia 9,6 7,9 6,1 5,1 3,3
América Latina 105,0 80,2 61,7 48,8 28,3
Europa 5,9 5,4 4,9 4,4 4,1
América do Norte 37,2 30,2 25,2 21,3 17,5
TOTAL 178,3 140,2 110,6 89,0 58,3
12
Tabela 2.04-Distribuição dos recursos hídricos, da superfície e da população.
Fonte: Casa da Agricultura de Itatiba-S.P. (2006).
Conforme apresenta a Tab. 2.05 o município de Itatiba obtém um bom índice de
chuva durante todo ano, sendo um pouco escasso nos meses de abril e agosto,
mantendo sua regularidade durante o ano todo.
Tabela 2.05-Média de chuvas no município de Itatiba S.P.
Mês
2005
(mm)
2006
(mm)
Janeiro 259,3 275,7
Fevereiro 115,5 260,4
Março 283,6 334,0
Abril 19,5 22,7
Maio 141,3 24,2
Junho 41,3 19,2
Julho 26,8 78,5
Agosto 9,0 17,6
Setembro 97,3 105,2
Outubro 192,0 211,3
Novembro 158,6 207,3
Dezembro 144,8 -
Total 1489 -
Fonte: Casa da Agricultura de Itatiba-S.P. (2006).
Região do Brasil
Recursos
Hídricos
(%)
Superfície
(%)
População
(%)
Norte 68,50 45,30 6,98
Centro-Oeste 15,70 18,80 6,41
Sul 6,50 6,80 15,05
Sudeste 6,00 10,80 42,65
Nordeste 3,30 18,30 28,91
13
2.3 Conservação da água
A conservação da água pode ser definida como qualquer ação que: reduza a
quantidade de água extraída em fontes de suprimento, o consumo e desperdício da
água e aumente a eficiência do seu uso e a reciclagem do mesmo.
2.4 Conceito de reuso
O reaproveitamento ou reuso da água é o processo pelo qual a água, tratada ou
não, é reutilizada para o mesmo ou outro fim. Essa reutilização pode ser direta ou
indireta, decorrentes de ações planejadas ou não.
Reuso indireto não planejado da água ocorre quando a água, utilizada em alguma
atividade humana, é descarregada no meio ambiente e novamente utilizada a
jusante, em sua forma diluída, de maneira não intencional e não controlada.
Caminhando até o ponto de captação para o novo usuário, a mesma está sujeita às
ações naturais do ciclo hidrológico.
Reuso indireto planejado das águas ocorre quando os efluentes, depois de tratados
são descarregados de forma planejada nos corpos de água superficiais ou
subterrâneas, para serem utilizadas a jusante, de maneira controlada, no
atendimento de algum uso benéfico. O reuso indireto planejado da água pressupõe
que exista também um controle sobre as eventuais novas descargas de efluentes no
caminho, garantindo assim que o efluente tratado esteja sujeito apenas a misturas
com outros efluentes que também atendam aos requisitos de qualidade do reuso
objetivado.
Reuso direto planejado das águas ocorre quando os efluentes, após tratados, são
encaminhados diretamente de seus pontos de descarga até o local do reuso, não
sendo descarregados no meio ambiente. E o caso com maior ocorrência,
destinando-se ao uso em indústria ou irrigação.
Reciclagem de água é o reuso interno da água, antes de sua descarga em um
sistema geral de tratamento ou outro local de disposição. Essas tendem, assim,
como fonte suplementar de abastecimento do uso original. Este é um caso particular
do reuso direto planejado.
14
O que mostra que, tanto nas cidades como nas indústrias, se existirem duas redes
de água, reusando “água cinzenta”, que é a proveniente de lavagens e banhos, para
a descarga de bacias sanitárias, pode se economizar 1/3 de toda a água.
Alguns dados da ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DOS ENGENHEIROS
SANITARISTAS E AMBIENTAIS – ABES (2002) informam que apenas 20% do
esgoto sanitário coletado em áreas urbanas recebem tratamento, sendo que essa
realidade associa-se diretamente a graves danos à saúde pública, ao meio ambiente
e, também, à economia. Em muitos casos práticos, não há tempo para a natureza
usar seus mecanismos naturais de autodepuração e diluição.
2.5 Qualidade comprometida
A água limpa está cada vez mais comprometida na zona costeira e a água de beber
cada vez mais cara.
Essa situação resulta da forma como a água disponível vem sendo usada: como
desperdício, que chega entre 50% a 70% nas cidades, e sem muito cuidado com a
qualidade.
Assim, parte da água do Brasil já perdeu a característica de recurso natural
renovável, principalmente nas áreas densamente povoadas, em razão de processos
de urbanização, industrialização e produção agrícola, que são incentivados, mas
pouco estruturados em termos de preservação ambiental e da água.
Também na zona rural, os recursos hídricos são explorados de forma errônea, além
de parte da vegetação, protetora da bacia, ou seja, a mata ciliar, ser destruída para
a realização de atividades como agricultura e pecuária. Não raramente, os
agrotóxicos e dejetos utilizados nessas atividades acabam por poluir a água. A baixa
eficiência das empresas de abastecimento associa-se ao quadro de poluição, sendo
que as perdas na rede de distribuição por roubos e vazamentos atingem entre 40%
a 60%, além de 64% das empresas não coletarem os esgoto gerado, além de o
saneamento básico não ser implementado de forma adequada.
15
2.6 Formas de preservar a água
Várias as formas de preservação das águas podem ser obtidas por meio de algumas
técnicas tais como:
Membranas filtrantes: Sua tecnologia tem se desenvolvido muito rápido nos últimos
anos, sendo que o custo fixo de instalação e de operação tem baixado muito
ultimamente. Existem muitas situações onde a dessanilização de água marinha, ou a
simples e pura potalização de esgotos é a única alternativa disponível. Cingapura,
que compra água da Malásia, está tratando de convencer sua população a beber a
“New Water”, água de esgoto potalizada, muito mais barata que a comprada de seu
vizinho acima citado. O uso de esgoto potalizado, ou seja, água reciclada, para
recarregar os reservatórios antes do tratamento pode produzir água de beber, que é
uma prática nos Estados Unidos a mais de vinte anos. E estudos não mostraram
evidências de nenhum efeito adverso à saúde.
Outra forma é o aproveitamento das águas da chuva que são vistas pela legislação
brasileira hoje como esgotos, pois ela usualmente vai dos telhados, e dos pisos para
as bocas de lobo aonde, como “solvente universal”, vai carreando todo tipo de
impurezas, dissolvidas, suspensas, ou simplesmente arrastadas mecanicamente,
para um córrego que vai acabar dando num rio que por sua vez vai acabar suprindo
uma captação para tratamento de água potável. Claro que essa água sofreu um
processo natural de diluição e autodepuração, ao longo de seu percurso hídrico,
como dito anteriormente, nem sempre suficiente para realmente depura-la.
Após o início da chuva, somente as primeiras águas carreiam ácidos,
microorganismos e outros poluentes atmosféricos, sendo que normalmente pouco
tempo após a mesma já adquire características de água destilada, que pode ser
coletada e armazenada em reservatórios fechados.
Para uso humano, inclusive como água potável, deve sofrer evidentemente filtração
e cloração, o que pode ser feito com equipamentos simples e barato. Em resumo, a
água de chuva sofre uma destilação natural muito eficiente e gratuita.
Essa utilização é especialmente indicada para o ambiente rural, chácaras,
condomínios e indústrias. O custo baixíssimo da água nas cidades, pelo menos para
residências, inviabiliza qualquer aproveitamento econômico de água de chuva para
16
beber. Já para as indústrias, onde a água é bem mais cara, é usualmente viável
esse uso.
Também as recargas do aqüífero muito usadas no campo e nas indústrias são
alternativas muito boas, estabelecendo uma recarga forçada do aqüífero, pois cerca
de 95% da água doce do Planeta está estocada no subsolo, que tem sido a grande
caixa d’água da natureza.
Hoje em dia, porém, a maioria das indústrias, condomínios em todo Brasil, está
construindo cada vez mais poços profundos; de maneira geral, pode-se dizer que
sua produção está em decadência, pois a procura supera muito a oferta.
2.7 Aplicações da água reciclada
Dentre as principais aplicações da água reciclada, pode-se citar, como exemplo:
Irrigação paisagística em parques, cemitérios, campos de golfe, faixas de domínio de
auto estradas, campus universitários, cinturões verdes, gramados residenciais,
irrigação de campos para cultivos como o plantio de forrageiras, plantas fibrosas e
grãos, plantas alimentícias, viveiros de plantas ornamentais, proteção contra geadas.
No uso industrial, aplica-se na refrigeração, alimentação de caldeiras, água de
processamento, recarga de aqüíferos, controle de intrusão marinha, e de recalques
de subsolo.
Para o uso urbano não potável, usa-se na irrigação paisagística, combate ao fogo,
descarga de vasos sanitários, sistemas de ar condicionado, lavagem de veículos,
lavagens de ruas e pontos de ônibus, etc.
Para finalidades ambientais, no aumento da vazão em cursos d’água, aplicação em
pântanos, terras alagadas, indústrias de pesca, aqüicultura, construções, controle de
poeira, dessedentação de animais.
17
2.8 Classificação da água reciclada
Segundo a Resolução Nº 20 do CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE –
CONAMA (2006), pode-se considerar a seguinte classificação para a água de reuso:
Para a classe 1 a água é utilizada em descargas de bacias sanitárias, lavagem de
pisos e fins ornamentais tais como chafarizes, espelho d’água, lavagem de roupas e
de veículos, conforme observa-se nos parâmetros característicos da Tab.2.06.
Tabela 2.06- Parâmetros característicos para água de reuso classe 1
Fonte: CONAMA (2006)
Para a classe 2, a água tem seu uso predominante em lavagem de agregados,
preparação de concreto, compactação de solo, controle de poeira, assim apresenta-
se os dados deste parâmetro na Tab 2.07.
Parâmetros Concentrações
Coliformes fecais Não detectáveis
pH Entre 6,0 e 9,0
Cor (UH) < 10 UH
Turbidez (UT) < 2 UT
Odor e aparência Não desagradáveis
Óleos e graxas (mg/L) < 1 mg/L
DBO (mg/L) < 10 mg/L
Compostos orgânicos voláteis Ausentes
Nitrato (mg/L) < 10 mg/L
Nitrogênio amoniacal (mg/L) < 20 mg/L
Nitrito (mg/L) < 1 mg/L
Fósforo total (mg/L) < 0,1 mg/L
Sólido suspenso total (SST) (mg/L) < 5 mg/L
Sólido dissolvido total (SDT) (mg/L) < 500 mg/L
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Tabela 2.07 - Parâmetros característicos para água de reuso classe 2
Fonte: CONAMA (2006)
Para a classe 3, a água tem seu uso predominante em irrigação de áreas verdes e
rega de jardins, conforme pode-se observar na Tab. 2.08.
Tabela 2.08 - Parâmetros característicos para água de reuso classe 3
Fonte: CONAMA (2006)
Parâmetros Concentrações
Coliformes fecais < 1000 mL
pH Entre 6,0 e 9,0
Odor e aparência Não desagradáveis
Óleos e graxas (mg/L) < 1 mg/L
DBO (mg/L) < 30 mg/L
Compostos orgânicos voláteis Ausentes
Sólido suspenso total (SST) (mg/L) 30 mg/L
Parâmetros Concentrações
Entre 6,0 e 9,0
0,7 < EC < 3,0 Salinidade
450 < SDT (mg/L) < 1500
Sódio Entre 3 e 9
Cloretos (mg/L) < 350 mg/L Para irrigação
superficial Cloro residual (mg/L) Máxima de 1 mg/L
Sódio > ou = 3,0
Cloretos (mg/L) < 100 mg/L
Toxidade por íons
Específicos Para irrigação com
aspersores Cloro residual (mg/L) < 1,0 mg/L
Irrigação de culturas alimentícias 0,7 mg/L Boro (mg/L)
Regas de jardins e similares 3,0 mg/L
Nitrogênio total (mg/L) 5 – 30 mg/L
DBO (mg/L) < 20 mg/L
Sólidos suspensos totais (mg/L) < 20 mg/L
Turbidez (UT) < 5 UT
Cor aparente (UH) < 30 UH
Coliformes fecais (mL) < 200 / 100 mL
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Para a classe 4, a água tem seu uso predominante em resfriamento de ar
condicionado, mais precisamente nas torres de resfriamento, onde os parâmetros
característicos aparecem na Tab.2.09.
Tabela 2.09 - Parâmetros característicos para água de reuso classe 4
Fonte: CONAMA (2006)
A OMS (1989), estabeleceu nas diretrizes para uso de esgotos na agricultura e
aqüicultura, o valor numérico de 1000 coliformes fecais/100 mL, uma média
geométrica durante o período de irrigação para irrigação irrestrita de culturas
ingeridas cruas, campos esportivos e parques públicos.
Entretanto, para gramados com os quais o público tenha contato direto deve ser
adotado o valor numérico de 200 coliformes fecais/100 mL.
Variável (mg/L) Sem recirculação Com recirculação
Sílica 50 50
Alumínio 0,1
Ferro 0,5
Manganês 0,5
Amônia
Sem referência
1,0
Sólidos Dissolvidos Totais 1000 500
Cloretos 600 500
Dureza 850 650
Alcalinidade 500 350
Sólidos em Suspensão Totais 5000 100
pH 5,0 – 8,0 6,8 – 7,2
Coliformes Totais /100 mL Sem Referência 2,2
Bicarbonato 600 24
Sulfato 680 200
Fósforo Sem referência 1,0
Cálcio 200 50
Magnésio SR 30
O2 dissolvido presente SR
DQO 75 75
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3 METODOLOGIA
A metodologia utilizada neste trabalho está fundamentada no levantamento do
estado da arte atual relacionadas às diferentes formas de reuso das águas
residuárias residenciais, industriais e rurais.
Este levantamento foi realizado por meio de revisão bibliográfica obtida em livros,
artigos técnicos, trabalhos científicos, sites de busca disponíveis na Internet, e
consultas a órgãos públicos.
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4 FORMAS DE REUSO DAS ÁGUAS
4.1 Reuso de água residencial
Atualmente o volume de água doce e limpa, que é menos que 1% de toda a água
disponível no planeta está se reduzindo em todas as regiões do mundo, inclusive no
Brasil. A região da Grande São Paulo é um exemplo típico desse problema. O
consumo exagerado das reservas naturais de água por causa de grande
crescimento populacional está sendo maior do que a natureza pode oferecer, e a
poluição produzida pelo Homem está contaminando e diminuindo cada vez mais
essas reservas. Por sorte, a população já está sendo conscientizada desses
problemas pelos órgãos encarregados em educação ambiental e pelas próprias
distribuidoras de água. As pessoas mais conscientes de nossa população já fazem
uma boa economia dentro de casa com as orientações sugeridas, tais como fechar
as torneiras enquanto escovam os dentes, fazem a barba, ensaboam a louça, etc.,
também como não usar mangueiras para lavar pisos, calçadas, automóveis etc.,
trocar as válvulas de descarga por caixas acopladas ao vaso sanitário com limitador
de volume por descarga e diminuir o tempo no banho.
O reuso da água de chuva é o projeto mais envolvente de todos, é um sonho
permanente, mas não tem aplicação imediata para a população devido à falta de
espaço para instalação de cisternas e o alto custo das instalações.
O reuso da água presente no esgoto é o projeto mais aplicado a nível mundial,
inclusive no Brasil, onde um esgoto tratado a ponto de ser devolvido aos rios e
aqüíferos é suficientemente limpo para a lavagem de ruas, rega de parques e
aplicações de cunho industrial.
Essa água poderia substituir cerca de 40% da água potável consumida no lar, mas a
distribuidora não tem condições de oferecer essa água ao usuário final, pois isto
representaria a instalação de mais um sistema de distribuição de água, paralelo ao
que já foi implantado para a água potável.
O reuso da água proveniente do banho familiar é um caminho interessante para a
redução de água potável em aplicações simples como, por exemplo, nas descargas
dos vasos sanitários. Essa água é denominada água cinza, bastante utilizada para a
irrigação em outros países.
22
Mantendo-se o conceito da auto montagem, e com matérias de fácil obtenção, está
se desenvolvendo alguns projetos que permitem reduzir o uso da água residencial
em cerca de 30%, sem aplicação de tecnologias complexas e sem perigos para a
saúde do usuário.
4.2 Reuso da água do banho para a descarga
Para o melhor entendimento, e uma mais abrangente conclusão, de sistema de
reuso de água de banho para descarga de vasos sanitários, pode-se observar a
ilustração na Fig. 4.01.
FIGURA 4.01 – Reuso de água do banho para o vaso sanitário
FONTE: Sociedade do Sol (2005).
Neste sistema de reuso desvia-se a água do ralo do box para um reservatório
embutido no piso, passando por filtros e tratamentos sendo bombeada para depois
ser reutilizada nos vasos sanitários. Para isso muitos projetos e muitas variáveis
poderão ser feitos.
Não sugere-se ampliar o sistema de reuso com a adição da água da pia do
banheiro, água de enxágüe de máquina de lavar ou de água de chuva. O excesso
de água fará com que se gaste a água em outras aplicações que não a do vaso
sanitário. Essas aplicações só devem ser feitas caso a água de banho não supra a
23
demanda no vaso sanitário. Para esses casos a água da pia, do enxágüe ou da
chuva deve ser desviada para o circuito de entrada do sistema de reuso, passando
por todo o processo que a água do banho passa antes de ser direcionada para o
vaso sanitário.
Esse sistema além de muito barato, é seguro por ser um circuito fechado, sem fácil
acesso para manuseio ou ingestão por familiares ou terceiros.
Esse é o único sistema que se estima ser o mais indicado para aplicação imediata
nos lares urbanos e que se paga pela economia de água.
4.3 Técnicas de tratamento para o reuso da água do banho
A água de banho, apesar de muito mais limpa do que a do esgoto, apresenta
aspectos químicos e biológicos especiais, cuja solução está sendo estudada por
muitos grupos interessados em seu reuso.
Essa água é pouco homogênea, constituída por resíduos de pele, sabões,
detergentes, creme dental, cabelos, gordura, suor, urina, saliva, placas bacterianas
provenientes de ralos e outros. Desta mistura resultam depósitos escuros no
reservatório “A”, de difícil limpeza e aspecto pouco convidativo.
Buscam-se técnicas de tratamento da água de reuso do chuveiro que sejam simples
até para o usuário menos capacitado, só assim esse projeto pode ser liberado para
o público.
Os caminhos de tratamento dessa água envolvem, sistemas de filtros simples
composto por peneira e de fácil limpeza que é colocado no reservatório “A” com um
clorador. Esse sistema irá reter grande parte da sujeira vinda do banho, essa sujeira,
espécie de lodo, poderá ser removida facilmente e depositada no lixo orgânico,
diminuindo assim o volume de compostos sólidos que seguem para rede pública de
esgoto, devendo ser eliminados em uma estação de tratamento. Assim exige-se
mais equipamentos e produtos químicos para limpar essa água, logo após essa
filtragem a água será tratada dentro de um reservatório com “cloro orgânico” que
garantirá a desinfecção e conservação, deixando a água segura para o reuso no
vaso sanitário.
24
4.4 Captação da água em cisternas
Segue exemplo para a construção de uma cisterna, onde é utilizada uma caixa
d’água, dependendo da verba e do espaço disponível, é aconselhável usar a maior
caixa d’água que for possível, porém que não ofereça perigo, principalmente para as
crianças que, por curiosidade poderão cair dentro da cisterna.
De início deve-se fazer um separador simples das primeiras águas de uma chuva
forte, sendo que quando ocorrer chuvas fracas não é aconselhável a coleta da água,
pois podem trazer toda a poluição da atmosfera e do telhado.
Em seguida faz-se um separador usando um balde de plástico de 20 litros com uma
peneira apoiada sobre arames colocados transpassando a boca do balde, faça uma
saída pequena no fundo do balde de aproximadamente 50 mm e uma saída lateral
com 75 mm para direcionar a água que teoricamente irá transbordar desse balde
com uma chuva forte, para a cisterna.Esse sistema observa-se na ilustração da Fig.
4.02
FIGURA 4.02 – Captação da água de chuva em cisternas.
FONTE: Sociedade do Sol (2005).
25
Para utilizar-se dessa água para fins potáveis, faz-se um rigoroso teste de
potabilidade conforme já descrito anteriormente, e caso se deseje utiliza-la para fins
não potáveis é aconselhável à utilização do cloro orgânico para evitar qualquer tipo
de proliferação de bactérias, vermes, vírus, etc.
4.5 Normas Técnicas para o Reuso das Águas
Segundo a ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS –
ABNT(NBR13.969:1997) que trata-se de reuso local, diz que o esgoto de origem
essencialmente doméstica ou com características similares após ser tratado deve
ser reutilizado para fins que exigem qualidade de água não potável, mas
sanitariamente segura, tais como, irrigação dos jardins, lavagem de pisos e dos
veículos automotivos, na descarga dos vasos sanitários, na manutenção
paisagísticas dos lagos e canais com água, na irrigação dos campos agrícolas,
pastagens, etc.
O tipo de reuso pode abranger desde a simples recirculação de água de enxágüe da
máquina de lavagem, com ou sem tratamento aos vasos sanitários, até uma
remoção em alto nível de poluentes para lavagens de carros. Freqüentemente, o
reuso é apenas uma extensão do tratamento de esgotos, sem investimentos
adicionais elevados, assim como nem todo o volume de esgoto gerado deve ser
tratado para ser reutilizado.
Admite-se também que o esgoto tratado em condições de reuso possa ser exportado
para além do limite do sistema local para atender à demanda industrial ou outra
demanda da área próxima. No caso de utilização como fonte de água para canais e
lagos para fins paisagísticos, dependendo das condições locais, pode ocorrer um
crescimento intenso das plantas aquáticas devido à abundância de nutrientes no
esgoto tratado. Neste caso, deve-se dar preferência a alternativa de tratamentos que
removam eficientemente o fósforo do esgoto. No item 5.6.1 da
ABNT(NBR13.969:1997), cita-se o planejamento do sistema de reuso devendo ser
planejado de modo a permitir seu uso seguro e racional para minimizar o custo de
implantação e de operação.
Os usos previstos para esgoto tratado são abordados no item 5.6.2 da
ABNT(NBR13.969:1997), devendo ser considerados todos os usos que o usuário
precisar, tais como lavagens de pisos, calçadas, irrigação de jardins e pomares,
26
manutenção das águas nos canais e lagos dos jardins, nas descargas dos
banheiros, etc. Não deve ser permitido o uso, mesmo desinfetado, para irrigação das
hortaliças e frutas de ramas rastejantes. Admite-se seu reuso para plantações de
milho, arroz, trigo, café e outras arvores frutíferas, via escoamento no solo, tomando-
se o cuidado de interromper a irrigação pelo menos 10 dias antes da colheita.
O volume de esgoto a ser reutilizado é abordado pela ABNT(NBR13.969:1997) no
item 5.6.3, onde são definidos para todas as áreas os volumes totais finais a serem
reusado. Para tanto, devem ser estimados os volumes para cada tipo de reuso,
considerando as condições locais.
No item 5.6.4 da ABNT(NBR13.969:1997), o grau de tratamento necessário para uso
múltiplo de esgoto tratado é definido, regra geral, pelo uso mais restringente quanto
à qualidade de esgoto tratado. No entanto, conforme o volume estimando para cada
um dos usos, pode-se prever graus progressivos de tratamento, desde que
houvesse sistemas distintos de reservação e de distribuição. Nos casos simples de
reuso menos exigentes pode-se prever o uso da água de enxágüe das maquinas de
lavar, apenas desinfetando, reservando aquelas águas e recirculando ao vaso, em
vez de enviá-las para o sistema de esgoto para posterior tratamento.
Em termos gerais, podem ser definidos as seguintes classificações e respectivos
valores de parâmetros para esgotos, conforme o reuso:
Classe 1 – Lavagem de carros e outros usos que requerem o contato direto do
usuário com a água, com possível aspiração de aerossóis pelo operador incluindo
chafarizes.
Classe 2 – Lavagens de pisos, calçadas e irrigação dos jardins, manutenção dos
lagos e canais para fins paisagísticos, exceto chafarizes.
Classe 3 – Reuso nas descargas dos vasos sanitários.
Classe 4 – Reuso nos pomares, cereais, forragens, pastagens para gados e outros
cultivos através de escoamento superficial ou por sistema de irrigação pontual.
Sendo que as aplicações devem ser interrompidas pelo menos 10 dias antes da
colheita.
Sistema de reservação e distribuição encontrado na ABNT(NBR13.969:1997), item
5.6.5, aborda o reuso local de esgoto seguro e racional tem com base um sistema de
27
reservação e de distribuição. Ao mesmo tempo, todo o sistema de reservação e de
distribuição para reuso deve ser identificado de modo claro e inconfundível para não
ocorrer uso errôneo ou mistura com o sistema de água potável ou outros fins.
Devem ser observados os seguintes aspectos referentes ao sistema:
Todo o sistema de reservação deve ser dimensionado para atender pelo menos 2
horas de uso de água no pico da demanda diária, exceto para uso na irrigação da
área agrícola ou pastoril e todo o sistema de reservação e de distribuição do esgoto
a ser reutilizado deve ser claramente identificado, através de placas de advertência
nos locais estratégicos e nas torneiras, além do emprego de cores nas tubulações e
nos tanques de reservação distintas das de água potável.
Quando houver usos múltiplos de reuso com qualidades distintas, deve-se optar pela
reservação distinta das águas, com clara identificação das classes de qualidades
nos reservatórios e nos sistemas de distribuição e no caso de reuso direto das águas
da máquina de lavar roupas para uso na descarga dos vasos sanitários, deve-se
prever a reservação do volume total da água de enxágüe.
O sistema de reservação para aplicação nas culturas cujas demandas pela água não
são constantes durante o seu ciclo deve prever uma preservação ou área alternada
destinada ao uso da água sobressalente na fase de menor demanda.
Todos os gerenciadores dos sistemas de reuso, são treinados com o manual de
operação e treinamento dos responsáveis, ABNT(NBR13.969:1997), item 5.6.6 que
diz que aqueles que envolvem condomínios residenciais ou comerciais com grande
número de pessoas voltadas para manutenção de infra-estruturas básicas, devem
indicar o responsável pela manutenção e operação do sistema de reuso de esgoto.
Para tanto, o responsável pelo planejamento e projeto deve fornecer manuais do
sistema de reuso, com figuras e especificações técnicas quanto ao sistema de
tratamento, reservação e distribuição, procedimentos para operação correta, além de
treinamento adequado aos responsáveis pela operação.
Todos os processos de tratamento e disposição final de esgotos devem ser
submetidos avaliação periódica do desempenho, feito por amostragem para análise
do desempenho e monitoramento, descrito no item 6 da ABNT(NBR13.969:1997),
tanto para determinar o grau de poluição causado pelo sistema de tratamento
implantado como para avaliação do sistema implantado em si, para efeitos de
28
garantia do processo oferecido pelo fornecedor. Esta avaliação deve ser mais
freqüente e minuciosa nas áreas consideradas sensíveis do ponto de vista de
proteção de mananciais.
A amostragem do afluente e do efluente do sistema local de tratamento deve ser
feita, exceto na fase inicial de operação, quando deve haver acompanhamento pelo
menos quinzenal até entrar em regime, com freqüência pelo menos trimestral.
O tipo de amostragem a ser considerada deve ser composto proporcional à vazão.
Com campanha horária cobrindo pelo menos 12 horas consecutivas. Quando não
houver condições para a determinação correta da vazão, esta deve ser estimada
conforme as observações baseadas nos usos de água. Para o monitoramento dos
sistemas de infiltração no solo como: valas de infiltração, sumidouro, canteiro de
infiltração e de evapotranspiração, devem ser feitas amostragens a partir dos poços
ou cavas escavadas em volta das unidades, em profundidades distintas, por meio de
amostras compostas não proporcionais. Os parâmetros a serem analisados são
relativos a lançamentos aos corpos receptores superficiais e nas galerias de águas
pluviais, aqueles definidos na legislação municipal, estadual e federal, também na
disposição no subsolo, nitrato, pH, coliformes fecais e vírus.
Todas as amostras coletadas devem ser imediatamente preservadas e analisadas
de acordo com os procedimentos descritos no “Standard Methods for Examination of
Water Wastewater” na sua última edição.
29
5 CONCLUSÕES
Ao término desse trabalho, conclui-se que, para se ter êxito nesse árduo
trabalho de conscientização da população e de seus governantes com relação ao
uso racional das águas e da adoção de métodos e técnicas de seu reuso, é
necessária uma total integração das partes envolvidas na operacionalização desse
novo sistema, visando interesses comuns na promoção dessas mudanças, já que a
troca de costumes deve ser sempre gradativa e estruturada, nunca imposta de forma
traumática.
Fala-se constantemente em casas de alto padrão. Porém esquece-se de relacionar
prioridades para atender a população de baixa renda que vive hoje em
empreendimentos habitacionais e dificilmente aceita e entende o sistema de reuso.
Como destaque conclui-se que os principais sistemas apontados para o reuso de
águas residuárias residenciais, industriais e rurais, podem ser feitas por meio de
coleta de águas pluviais, reaproveitamento de águas cinzentas para descarga de
vasos sanitários, sistemas que podem ser facilmente executados com baixo custo e
grande retorno ao proprietário.
Cabe ao poder público e a classe da construção civil, antes de qualquer ação e
sempre visando o caráter preventivo, informar e educar a população sobre a
necessidade de economizar e preservar esse líquido tão precioso que se esgota a
cada dia sem que se tome ciência da catástrofe que será sua ausência.
30
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS
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31
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