VERSÃO final - Karla Ponzo.PRN_

7/31/2019 VERSO final - Karla Ponzo.PRN_

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPRITO SANTO

CENTRO TECNOLGICO

PROGRAMA DE PS-GRADUAO EM ENGENHARIA AMBIENTAL

Karla Ponzo Vaccari Annecchini

Aproveitamento da gua da Chuva Para Fins

No Potveis na Cidade de Vitria (ES)

VITRIA

2005


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Dissertao apresentada ao Programa de Ps-

Graduao em Engenharia Ambiental da

Universidade Federal do Esprito Santo, como

requisito parcial para obteno do Grau de

Mestre em Engenharia Ambiental.

Orientador: Prof. Dr. Ricardo Franci Gonalves.

VITRIA

2005


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Dados Internacionais de Catalogao-na-publicao (CIP)(Biblioteca Central da Universidade Federal do Esprito Santo, ES, Brasil)

Annecchini, Karla Ponzo Vaccari, 1980-A613a Aproveitamento da gua da chuva para fins no potveis na cidade de

Vitria (ES) / Karla Ponzo Vaccari Annecchini. 2005.150 f. : il.

Orientador: Ricardo Franci Gonalves.Dissertao (mestrado) Universidade Federal do Esprito Santo,

Centro Tecnolgico.

1. guas pluviais - Aproveitamento.2. gua - Consumo. 3.Reservatrios. 4. guas pluviais - ndice. 5. gua - Qualidade. I.Gonalves, Ricardo Franci. II. Universidade Federal do Esprito Santo.Centro Tecnolgico. III. Ttulo.

CDU: 628


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Dissertao submetida ao programa de Ps-Graduao em Engenharia Ambiental daUniversidade Federal do Esprito Santo, como requisio parcial para a obteno do Grau deMestre em Engenharia Ambiental.

Aprovada em 28 de Dezembro de 2005.

COMISSO EXAMINADORA

Prof. Dr. Ricardo Franci GonalvesOrientador - UFES

Prof. Dr. Srvio Tlio Alves CassiniExaminador Interno - UFES

Prof. Dr. Luiz Sergio PhilippiExaminador Externo UFSC


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A minha querida e amada famlia.


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Agradecimentos

A Deus, por me dar o discernimento para superar os momentos difceis desta jornada e por me

proporcionar muitas alegrias.

A chuva, sem a qual a realizao desta pesquisa seria impossvel.

Aos meus pais Beto e Rita, por todo o amor e pelos ensinamentos dirios, me mostrando a

diferena entre o certo e o errado.

A minha irm Roberta, pelo carinho e amizade e a toda a minha querida famlia pelo apoio.

Ao meu marido Robson, pela pacincia, pelo carinho e pela compreenso nas horas mais

difceis e nas constantes ausncias.

Ao professor Ricardo Franci pela oportunidade, pelas constantes cobranas e pela orientao.

Aos professores Srvio Tlio A. Cassini e Luiz Sergio Philippi, pela disponibilidade em

avaliar este trabalho.

Ao grupo de pesquisa de gua de chuva: Thais Cardinali, Pricila Bolsoni, Bruno Coutinho,

Dilkerson Ernandes e Lucilia Silveira, pela dedicao pesquisa e pelos banhos de chuva.

Aos funcionrios da UFES: Elias e Eduardo, pela ajuda na montagem da estrutura de coleta

de gua de chuva.

A todos os amigos do LABSAN, que somaram muita sabedoria e muitas alegrias a minha

vida. Principalmente aqueles e gritavam Est chovendo Karla, abre a caixa!.

Ao Liceu de Artes e Ofcios (LAO) de So Paulo, pela doao dos hidrmetros.

Ao PROSAB 4 e ao CNPq pelo apoio financeiro.


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O valor das coisas no est no tempo que elas duram, mas na

intensidade com que acontecem. Por isso, existem momentos

inesquecveis, coisas inexplicveis e pessoas incomparveis.

Fernando Pessoa


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Resumo

O uso de fontes alternativas de suprimento citado como uma das solues para o

problema de escassez da gua. Dentre estas fontes destaca-se o aproveitamento da

gua da chuva, por se tratar de uma das solues mais simples e baratas para

preservar a gua potvel, trazendo ainda como benefcio a reduo do escoamento

superficial, minimizando os problemas com enchentes. Diante da necessidade e do

crescente interesse pelo aproveitamento da gua da chuva, esta pesquisa promoveu

a caracterizao da gua da chuva na cidade de Vitria (ES) e estudou o seu

potencial de utilizao em reas urbanas, com vistas ao seu aproveitamento para

fins no potveis em edificaes. Esta pesquisa contou com um sistema de coleta e

aproveitamento de gua de chuva instalado no Parque Experimental do Ncleo

gua na UFES. O sistema composto por telhado metlico de 80 m, calhas em PVC,

filtro auto-limpante, reservatrio de eliminao de primeira chuva e reservatrio de

armazenamento final, possibilitou a coleta de amostras para a verificao da

qualidade da gua da chuva ao longo do sistema de aproveitamento. Foi realizada

uma extensiva caracterizao da gua da chuva coletada tanto do sistema de

aproveitamento quanto da atmosfera, com anlise de 22 parmetros fsico-qumicose microbiolgicos. Buscou-se junto ao Instituto Nacional de Meteorologia (INMET) os

dados pluviomtricos da cidade de Vitria, realizou-se a quantificao das

demandas a serem atendida pela gua da chuva e, por fim, utilizou-se o Mtodo de

Rippl, o Mtodo Interativo e o Modelo Comportamental para dimensionamento de

reservatrios. Como resultado da etapa de caracterizao, observou-se que a gua

da chuva da atmosfera de Vitria de boa qualidade, apresentando baixo ndice de

acidificao (11%). Verificou-se que, a gua da chuva piora a sua qualidade aopassar pela superfcie de captao, entretanto, ao remover-se os primeiros

milmetros de chuva, a chuva direcionada ao reservatrio de armazenamento final

apresenta qualidade compatvel com os usos no potveis. Constatou-se que o

modelo de dimensionamento que resultou no menor volume de reservao, sem

perda na eficincia do sistema foi o Modelo Comportamental (PAE - Produo antes

do enchimento). A amortizao do investimento em sistemas de aproveitamento de

gua de chuva ocorre de forma lenta, num perodo de 8 a 10 anos para o caso de

residncias unifamiliares, sobretudo devido ao baixo custo da gua potvel.


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Abstract

The use of alternative water sources is cited as one of the solutions for the problem

of water scarcity. Among the sources, the rainwater harvesting is distinguished, for

being one of the simplest and cheapest solutions to preserve drinking water, bringing

as another benefit the reduction of the superficial runoff, minimizing the problems

with floods. With the necessity and the increasing interest for the rainwater

harvesting, this research promoted the characterization of the rainwater in the city of

Vitria (ES) and studied its potential of use in urban areas for non potable uses. This

research counted on a system of rainwater collection, installed in the Experimental

Park of Ncleo gua at UFES. The system composed of metallic roof of 80 m, PVC

gutters, self-cleaning filter, first flush device and storage tank, made possible the

collection of samples for the rainwater quality verification. An extensive

characterization was carried through with the rainwater collected form the harvesting

system and with the rainwater collected from the atmosphere, where 22 parameters

physical-chemical and microbiological were analyzed. The historical data of rainfall in

the city of Vitria was obtained with the National Institute of Meteorology (INMET),

the water demand to be supplied with the rainwater was quantified and, finally, wereused the Method of Rippl, the Interactive Method and the Behavioral Model for sizing

the rainwater storage tanks. As result of the characterization, was observed that the

water from the atmospheric rain has a good quality, presenting a low index of acidity

(11%). It was verified that, after passing for the catchment surface, the rainwater

quality became worst, however with the removal of the first rain, the water directed to

the storage tank presented good quality, being compatible with non potable uses.

The sizing model that resulted in the lower storage volume, without efficiency lost,was the Behavioral Model (YBS Yield before spillage). The payback of the

investment in rainwater harvesting systems occurs slowly, in a period of 8 to 10

years, especially in the case of small residences, mainly because of the low cost of

the drinking water.


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Lista de figuras

Figura 1 Distribuio dos recursos hdricos e da populao no Brasil ...................25Figura 2 Previso de disponibilidade hdrica no Brasil...........................................26

Figura 3 Distribuio do consumo de gua nas residncias na Alemanha. ........... 29

Figura 4 Distribuio do consumo de gua nas residncias em So Paulo...........29

Figura 5 Sistema de captao de gua de chuva do Ir (Abanbar) .......................31

Figura 6 Cisterna do sculo X (Chultuns)...............................................................31

Figura 7 Esquema de cisterna implementada na zona rural ..................................34

Figura 8 Sistema de aproveitamento da gua da chuva de telhados.....................36

Figura 9 Sistema de aproveitamento da gua da chuva de superfcies no solo ....36

Figura 10 Sistema de fluxo total.............................................................................37

Figura 11 Sistema com derivao..........................................................................37

Figura 12 Sistema com volume adicional de reteno...........................................37

Figura 13 Sistema com infiltrao no solo..............................................................37

Figuras 14 e 15 Sistemas de grade para remoo de folhas e material grosseiro.39

Figura 16 Descarte da primeira chuva com sistema de bia..................................41

Figura 17 Descarte da primeira chuva com reservatrio........................................41

Figura 18 Filtro de areia e carvo para purificao da gua da chuva...................41

Figura 19 Reservatrio em alvenaria .....................................................................42

Figura 20 Reservatrio em ferro-cimento...............................................................42

Figura 21 Reservatrio de ao...............................................................................43

Figura 22 Reservatrio de polietileno.....................................................................43

Figuras 23 e 24 Reservatrios de plstico .............................................................43

Figura 25 Prdio com rede dupla de gua do Parque Experimental do Ncleogua .......................................................................................................65

Figura 26 Telhado metlico....................................................................................66

Figura 27 Calha em PVC .......................................................................................66

Figura 28 Filtro Auto-limpante ................................................................................66

Figura 29 Reservatrio de Eliminao de Primeira Chuva.....................................67

Figura 30 Medidor de Vazo..................................................................................67

Figura 31 Tela em Nylon........................................................................................67Figura 32 Reservatrio de Armazenamento Final..................................................67


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Figura 33 Vista Geral do Sistema...........................................................................67

Figura 34 Coleta da amostra da superfcie do reservatrio....................................72

Figura 35 Revolvimento do material sedimentado no fundo do reservatrio para

posterior coleta da amostra ....................................................................72

Figura 36 Grfico do Tipo Box Plot ........................................................................74

Figura 37 Pluvigrafo instalado no Parque Experimental do Ncleo gua ............ 75

Figura 38 DataLogger da Estao Meteorolgica do Parque Experimental do

Ncleo gua ...........................................................................................75

Figura 39 Hidrmetro instalado no prdio do Parque Experimental do Ncleo

gua .......................................................................................................76

Figura 40 Planilha de clculo do Mtodo de Rippl ................................................. 80Figura 41 Planilha de clculo do Mtodo Interativo................................................82

Figura 42 Planilha de clculo do Modelo Comportamental .................................... 83

Figura 43 a e b Caracterizao dos milmetros de chuva da atmosfera de Vitria.86

Figura 44 Resultado de pH da chuva da atmosfera e da chuva do telhado (1

etapa) .....................................................................................................88

Figura 45 Resultado de alcalinidade da chuva da atmosfera e da chuva do

telhado (1 etapa) ...................................................................................88Figura 46 Distribuio do pH da gua da chuva da atmosfera de Vitria...............89

Figura 47 Comparao dos resultados da chuva da atmosfera com a chuva do

telhado (1 etapa) ...................................................................................90

Figura 48 a e b Comparao dos resultados da chuva da atmosfera com a

chuva do telhado (1 etapa)....................................................................91

Figura 49 Concentrao de OD nas amostras coletadas nas 2, 3 e 4 etapas ...94

Figura 50 Condutividade eltrica das amostras coletadas nas 2, 3 e 4 etapas..94Figura 51 Turbidez das amostras coletadas nas 2, 3 e 4 etapas.......................95

Figura 52 Cor verdadeira das amostras coletadas nas 2, 3 e 4 etapas .............95

Figura 53 Concentrao de dureza nas amostras coletadas nas 2, 3 e 4

etapas.....................................................................................................95

Figura 54 Concentrao de DBO nas amostras coletadas nas 2, 3 e 4 etapas.96

Figura 55 Concentrao de DQO nas amostras coletadas nas 2, 3 e 4 etapas.96

Figura 56 Concentrao de cloretos nas amostras coletadas nas 2, 3 e 4

etapas.....................................................................................................97


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Figura 57 Concentrao de sulfatos nas amostras coletadas nas 2, 3 e 4

etapas.....................................................................................................97

Figura 58 Concentrao de Coliformes Totais nas amostras coletadas nas 2, 3

e 4 etapas..............................................................................................98

Figura 59 Concentrao de slidos nas amostras coletadas nas 2, 3 e 4

etapas.....................................................................................................99

Figura 60 Comparao dos resultados de turbidez da chuva da superfcie com a

chuva do fundo do reservatrio ............................................................102

Figura 61 Comparao dos resultados de cor verdadeira da chuva da superfcie

com a chuva do fundo do reservatrio..................................................102

Figura 62 Comparao dos resultados de SST da chuva da superfcie com achuva do fundo do reservatrio ............................................................102

Figura 63 Comparao dos resultados de ST da chuva da superfcie com a

chuva do fundo do reservatrio ............................................................102

Figura 64 Turbidez das amostras da 5 etapa de caracterizao da gua da

chuva....................................................................................................104

Figura 65 Concentrao de SST das amostras da 5 etapa de caracterizao da

gua da chuva ......................................................................................104Figura 66 Concentrao de DBO nas amostras da 5 etapa de caracterizao da

gua da chuva ......................................................................................105

Figura 67 Concentrao de Coliformes totais nas amostras da 5 etapa de

caracterizao da gua da chuva.........................................................105

Figura 68 Dados pluviomtricos de Vitria de 1976 a 2003.................................107

Figura 69 Nmero de dias chuvosos por ms de Vitria......................................107

Figura 70 Comparao da chuva de 2005 com a mdia histrica de Vitria .......108Figura 71 Dimensionamento de reservatrio pelo Mtodo de Rippl para a

demanda calculada da UFES...............................................................111

Figura 72 Balano hdrico do sistema dimensionado pelo Mtodo de Rippl para

a demanda calculada da UFES............................................................112

Figura 73 Dimensionamento de reservatrio pelo Mtodo de Rippl para a

demanda medida da UFES ..................................................................113

Figura 74 Dimensionamento de reservatrio pelo Mtodo de Rippl para a

demanda residencial.............................................................................114


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Figura 75 Balano hdrico do sistema dimensionado pelo Mtodo de Rippl para

a demanda residencial..........................................................................114

Figura 76 Balano hdrico do sistema dimensionado pelo Mtodo Interativo para


Figura 77 Balano hdrico do sistema dimensionado pelo Mtodo Interativo para


Figura 78 Dimensionamento de reservatrio pelo Modelo Comportamental para


Figura 79 Balano hdrico do sistema dimensionado pelo Modelo

Comportamental PAE para a demanda calculada da UFES ................119

Figura 80 Dimensionamento de reservatrio pelo Modelo Comportamental paraa demanda medida da UFES ...............................................................120

Figura 81 Dimensionamento de reservatrio pelo Modelo Comportamental para


Figura 82 Tela de monitoramento do sistema supervisrio Elipse Scada............144

Figura 83 Esquema das interconexes de rede do sistema de monitoramento

dos hidrmetros....................................................................................145


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Lista de tabelas

Tabela 1 Classificao da disponibilidade hdrica segundo o UNEP .....................25Tabela 2 Valores de C de diferentes autores.........................................................50

Tabela 3 Demanda interna e externa de gua no potvel em uma residncia ....51

Tabela 4 Padro de potabilidade da Portaria N518/04 do MS..............................59

Tabela 5 Padro de corpos de gua doce da Resoluo CONAMA N357/05 ......60

Tabela 6 Padro de Balneabilidade da Resoluo CONAMA N274/00................61

Tabela 7 Padro de qualidade de gua para reso segundo a NBR 13.969/97

da ABNT.................................................................................................62

Tabela 8 Padro de Qualidade de gua para Reso do manual Conservao e

Reso da gua em Edificaes (ANA, FIESP, SindusCon-SP, 2005). ..63

Tabela 9 Dados para clculo da demanda de gua no potvel da UFES............76

Tabela 10 Dados para clculo da demanda de gua no potvel de uma

residncia ...............................................................................................77

Tabela 11 Dados utilizados no dimensionamento do reservatrio de gua de

chuva......................................................................................................78

Tabela 12 Comparao com os resultados da chuva da atmosfera de outros

autores....................................................................................................92

Tabela 13 Comparao com os resultados da chuva coletada de telhado de

outros autores.........................................................................................92

Tabela 14 Comparao da qualidade da chuva do reservatrio com padres de

gua de reso.......................................................................................100

Tabela 15 Dados de precipitao de Vitria de 1976 a 2003...............................106

Tabela 16 Resultado do dimensionamento de reservatrio de armazenamentode gua de chuva .................................................................................122

Tabela 17 Dados utilizados na anlise de viabilidade econmica do sistema da

UFES....................................................................................................124

Tabela 18 Dados utilizados na anlise de viabilidade econmica do sistema de

uma residncia .....................................................................................125


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Lista de siglas

ABCMAC Associao Brasileira de Captao e Manejo de gua de Chuva

ABNT Associao Brasileira de Normas TcnicasANA Agncia Nacional de guas

APHA American Public Health Association

ARCSA American Rainwater Catchment Systems Association

BA Bahia

C Coeficiente de Escoamento Superficial

CESAN Companhia Esprito Santense de Saneamento

cm CentmetroCF Coliformes fecais

coef var Coeficiente de variao

CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente

cond Condutividade eltrica

COV Carbono Orgnico Voltil

CPATSA Centro de Pesquisas Agropecurias do Trpico Semi-rido

CT Coliformes totaisC Grau Celsius

d Dia

DBO Demanda Bioqumica de Oxignio

DQO Demanda Qumica de Oxignio

ES Esprito Santo

E. coli Escherichia coli

FIESP Federao das Indstrias do Estado de So Paulo

hab Habitante

IEMA Instituto Estadual de Meio Ambiente e Recursos Hdricos

INMET Instituto Nacional de Meteorologia

IRCSA International Rainwater Catchment Systems Association

km Quilmetro

L Litro

LABSAN Laboratrio de Saneamento da UFES

LAO Liceu de Artes e Ofcios

m Metro quadrado


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m Metro cbico

min Mnimo

max Mximo

mg/L Miligrama por litro

ml Mililitro

mm Milmetro

MP Material Particulado

MS Ministrio da Sade

n Nmero de amostras

NBR Norma Brasileira

NMP/100 ml Nmero mais provvel por 100 mililitrosOD Oxignio Dissolvido

ONGs Organizaes No Governamentais

PAE Produo antes do enchimento

PDE Produo depois do enchimento

pH Potencial Hidrogeninico

PROSAB Programa de Pesquisa em Saneamento Bsico

RAF Reservatrio de Armazenamento FinalREPC Reservatrio de Eliminao de Primeira Chuva

SAAE Sistema Autnomo de gua e Esgoto

SC Santa Catarina

SindusCon-SPSindicato da Indstria da Construo Civil do Estado de So

Paulo

SDT Slido Dissolvido Total

SST Slido Suspenso TotalST Slido Total

UFES Universidade Federal do Esprito Santo

UFSC Universidade Federal de Santa Catarina

uH Unidade Hazen

UNEP United Nations Environment Programe

UNT Unidade Nefelomtrica de Turbidez

VMP Valor mximo permitido

YBS Yield before spillage


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Na+ on Sdio

Ca+2 on Clcio

Mg+2 on Magnsio

K+ on Potssio

Cl- on Cloreto

HNO3 cido ntrico

SO42- on Sulfato

NH4+ on Amnium

NO3- on Nitrato

NOx xido de Nitrognio

SO2 xido de Enxofre

CO2 Dixido de Carbono

Somatrio

% Porcentagem

Teta


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Sumrio

1. INTRODUO......................................................................................................21

2.OBJETIVOS .........................................................................................................23

2.1 OBJETIVO GERAL ............................................................................................23

2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS..............................................................................23

3.REVISO BIBLIOGRFICA ................................................................................24

3.1 A PROBLEMTICA DA ESCASSEZ DA GUA.................................................24

3.2 USO DA GUA PELA SOCIEDADE ..................................................................27

3.3 UTILIZAO DA GUA DA CHUVA AO LONGO DA HISTRIA......................30

3.3.1 O Aproveitamento da gua da Chuva no Brasil.........................................33

3.4 SISTEMAS DE APROVEITAMENTO DE GUA DE CHUVA ............................35

3.4.1 rea de Captao..........................................................................................38

3.4.2 Remoo de Materiais Grosseiros ..............................................................39

3.4.3 Tratamento da gua da Chuva ....................................................................39

3.4.4 Armazenamento e Utilizao da gua da Chuva .......................................42

3.5 ASPECTOS QUALITATIVOS DA GUA DA CHUVA ........................................45

3.6 DIMENSIONAMENTO DE RESERVATRIO DE ARMAZENAMENTO DE GUA

DE CHUVA................................................................................................................49

3.6.1 Modelos de dimensionamento de reservatrios........................................52

3.7 LEGISLAO SOBRE O APROVEITAMENTO DA GUA DA CHUVA ............ 57

3.7.1 Padres de Qualidade de gua ...................................................................58

4.MATERIAL E MTODOS.....................................................................................65

4.1 CONTEXTUALIZAO DA PESQUISA.............................................................65

4.2 SISTEMA DE COLETA DA GUA DA CHUVA..................................................66

4.2.1 Reservatrio de Eliminao de Primeira Chuva.........................................67

4.3 CARACTERIZAO DA GUA DA CHUVA DA ATMOSFERA ........................ 68

4.4 CARACTERIZAO DA GUA DA CHUVA AO LONGO DO SISTEMA DEAPROVEITAMENTO.................................................................................................70


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4.4.1 1 Etapa Sem tratamento simplificado .....................................................70

4.4.2 2 Etapa Com eliminao de 0,5 mm de primeira chuva.........................71



4.4.5 5 Etapa Aps 7 dias de armazenamento.................................................73

4.4.6 Anlise Estatstica ........................................................................................74

4.5 QUANTIFICAO DO NDICE PLUVIOMTRICO DE VITRIA ......................74

4.6 QUANTIFICAO DA DEMANDA POR GUA NO POTVEL.......................75

4.6.1 Prdio do Ncleo gua.................................................................................75

4.6.2 Residncia Unifamiliar..................................................................................77

4.7 DIMENSIONAMENTO DE RESERVATRIO DE GUA DE CHUVA................774.7.1 Mtodo de Rippl ............................................................................................79

4.7.2 Mtodo Interativo ..........................................................................................80

4.7.3 Modelo Comportamental..............................................................................82

4.8 ANLISE DA VIABILIDADE ECONMICA........................................................84

5.RESULTADOS E DISCUSSO............................................................................86

5.1 CARACTERIZAO DA CHUVA DA ATMOSFERA..........................................865.2 COMPARAO DA CHUVA DA ATMOSFERA COM A CHUVA COLETADA DO

TELHADO (1 ETAPA)..............................................................................................87

5.3 CARACTERIZAO DA QUALIDADE DA GUA DA CHUVA COLETADA NO

SISTEMA DE APROVEITAMENTO..........................................................................93

5.4 COMPARAO DA QUALIDADE DA GUA DA SUPERFCIE E DO FUNDO

DO RESERVATRIO .............................................................................................101

5.5 VERIFICAO DA QUALIDADE DA GUA DA CHUVA COM OARMAZENAMENTO ...............................................................................................103

5.6 CARACTERSTICAS PLUVIOMTRICAS DE VITRIA..................................106

5.7 QUANTIFICAO DA DEMANDA POR GUA NO POTVEL.....................109

5.7.1 Prdio do Ncleo gua...............................................................................109

DEMANDA CALCULADA ......................................................................................109

DEMANDA MEDIDA...............................................................................................109

5.7.2 Residncia Unifamiliar................................................................................1105.8 DIMENSIONAMENTO DO RESERVATRIO DE GUA DE CHUVA .............110

5.8.1 Mtodo de Rippl ..........................................................................................110


20/150

5.8.2 Mtodo Interativo ........................................................................................115

5.8.3 Modelo Comportamental............................................................................117

5.9 ANLISE DA VIABILIDADE ECONMICA DOS SISTEMAS DE

APROVEITAMENTO DE GUA DE CHUVA ..........................................................123

5.9.1 Sistema do Prdio do Ncleo gua...........................................................123

5.9.2 Sistema da Residncia Unifamiliar............................................................125

6.CONCLUSO.....................................................................................................127

7.RECOMENDAES ..........................................................................................131

8.REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS...................................................................132

ANEXOS.................................................................................................................143

ANEXO A................................................................................................................143

ANEXO B................................................................................................................146

ANEXO C................................................................................................................147

ANEXO D................................................................................................................148


21/150

1 Introduo 21

1. INTRODUO

A escassez da gua, problema enfrentado em vrios locais, resultado do consumo

cada vez maior dos recursos hdricos, do mau uso que se faz dos mesmos, da

poluio, do desperdcio e, sobretudo, da falta de polticas pblicas que estimulem o

uso sustentvel da gua. A essencialidade desse recurso natural indiscutvel,

sendo extremamente necessrio para a manuteno da vida no planeta.

em virtude deste panorama que cresce a necessidade de encontrar meios e

formas de preservar a gua potvel, passando necessariamente pela busca de

novas tecnologias e pela reviso do uso da gua pela populao.

A meta da atualidade a busca por prticas que aprimorem o uso da gua, como

programas de conservao, baseados em medidas tcnicas e em mudanas de

comportamento, motivadas por incentivos que vo desde a educao ambiental ata regulamentao de leis e de estrutura tarifria (VICKERS, 2001 apud TOMAZ,

2003).

O modelo do sistema de abastecimento de gua utilizado nos dias de hoje arcaico

e sofre srios problemas para manter o abastecimento de gua de forma estvel e

com qualidade. Atualmente, a gua tratada pelas concessionrias de saneamento

atende a exigentes padres de potabilidade, e chega s residncias para serutilizada para todos os fins, tanto para beber quanto para dar descarga nos vasos

sanitrios.

Observa-se que a gua destinada ao consumo humano pode ter dois fins distintos,

parte da gua que abastece uma residncia utilizada para higiene pessoal, para

beber e cozinhar alimentos, sendo estes usos designados como usos potveis, a

outra parcela da mesma gua que chega s residncias destinada aos usos no

potveis, como lavagem de roupas, carros e caladas, irrigao de jardins e

descarga de vasos sanitrios. Estudos mostram que o consumo de gua destinado


22/150

1 Introduo 22

aos usos no potveis em uma residncia varia de 30 a 40% do total de gua

consumida (The Rainwater Technology Handbook, 2001 apud TOMAZ, 2003). Esta

parcela de gua poderia ser atendida por fontes alternativas, visando conservao

da gua e gerando uma economia para o consumidor.

O uso de fontes alternativas de suprimento citado como uma das solues para o

problema de escassez da gua. Dentre estas fontes destaca-se o aproveitamento da

gua da chuva, o reso de guas servidas e a dessalinizao da gua do mar. O

aproveitamento da gua da chuva caracteriza-se por ser uma das solues mais

simples e baratas para preservar a gua potvel.

A utilizao da gua da chuva alm de trazer o benefcio da conservao da gua e

reduzir a dependncia excessiva das fontes superficiais de abastecimento, reduz o

escoamento superficial, minimizando os problemas com enchentes, buscando

garantir a sustentabilidade urbana, que segundo Dixon, Butler e Fewkes (1999), s

ser possvel atravs da mobilizao da sociedade em busca do uso apropriado e

eficiente da gua.

Diante da necessidade e do crescente interesse pelo aproveitamento da gua da

chuva, conveniente ter ateno para aspectos fundamentais como a qualidade da

gua e a quantidade de chuva disponvel em cada regio.

A chuva ao cair trs os elementos presentes na atmosfera, os quais podero

interferir na qualidade desta gua. Com relao ao aspecto quantitativo,

importante conhecer a capacidade de produo de chuva do sistema deaproveitamento e a demanda que se deseja atender com a mesma, para construir

um sistema que garanta o abastecimento na maior parte do tempo e que seja

economicamente vivel.

Dentro deste contexto, esta pesquisa promoveu a caracterizao da gua da chuva

na cidade de Vitria (ES) e estudou o seu potencial quantitativo de utilizao em

reas urbanas, com vistas ao seu aproveitamento como fonte de abastecimento para

fins no potveis em edificaes.


23/150

2 Objetivos 23

2. OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GERAL

Esta pesquisa teve como objetivo caracterizar a gua da chuva na cidade de Vitria

(ES), bem como estudar o seu potencial quantitativo de utilizao em reas urbanas,

promovendo um estudo de compatibilizao de demanda por gua no potvel e

produo de chuva, visando a reduo do consumo de gua potvel nas edificaes.

2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS

Caracterizar a gua da chuva coletada diretamente da atmosfera da cidade de

Vitria.

Avaliar as modificaes das caractersticas fsico-qumicas e microbiolgicas

da gua da chuva ao longo de um sistema de aproveitamento.

Quantificar o ndice pluviomtrico da cidade de Vitria.

Identificar e avaliar modelos de dimensionamento de reservatrio de

armazenamento de gua de chuva, visando otimizar a relao entre a

disponibilidade da gua da chuva e a demanda pela mesma.


24/150

3 Reviso Bibliogrfica 24

3. REVISO BIBLIOGRFICA

3.1 A PROBLEMTICA DA ESCASSEZ DA GUA

Atualmente vrios pases enfrentam o problema da escassez da gua, em

decorrncia do desenvolvimento desordenado das cidades, da poluio dos

recursos hdricos, do crescimento populacional e industrial, que geram um aumentona demanda pela gua, provocando o esgotamento desse recurso.

Outro aspecto importante a cerca dos recursos hdricos a desigualdade com que o

mesmo se distribui nas regies do mundo e at mesmo no Brasil. Segundo dados do

Ministrio do Meio Ambiente (CONSUMO SUSTENTVEL: Manual de educao,

2002), o Brasil detm cerca de 13,7% de toda a gua superficial da Terra, sendo que

desse total, 70% est localizado na regio amaznica e apenas 30% est distribudopelo resto do pas.

A Figura 1 apresenta os dados da distribuio dos recursos hdricos e da populao

em cada regio do Brasil. Observa-se que as regies Norte e Centro-Oeste detm a

maior parte dos recursos hdricos do pas, sendo responsvel pelo abastecimento da

menor parcela da populao, ao passo que as regies sudeste e nordeste,

concentram a menor parcela de gua e so responsveis pelo abastecimento de

mais de 70% da populao brasileira.


25/150


68,5

7,0

15,7

6,4

6,5

15,1

6,0

42,7

3,0

28,9

010

2030405060

7080

Valores(%)

Norte Centro-Oeste

Sul Sudeste Nordeste

Regio

Recursos Hdricos (%) Populao (%)

Figura 1 Distribuio dos recursos hdricos e da populao no Brasil

Fonte: Consumo sustentvel: Manual de educao, 2002.

A United Nations Environment Programe (UNEP), classifica a disponibilidade hdrica

de muito alta a catastroficamente baixa, de acordo com a quantidade de gua

disponvel em m por pessoa por ano (Tabela 1), e segundo as projees do estudo

realizado por Ghisi (2005), se nenhuma atitude for tomada no sentido de preservar a

gua, reservando esta para ser utilizada apenas para os fins mais nobres, a

disponibilidade hdrica nas regies Nordeste e Sudeste do Brasil podem chegar

condio de catastroficamente baixa (Figura 2).

Tabela 1 Classificao da disponibilidade hdrica segundo o UNEP

Diponibilidade Hdrica(m per capita/ano)

Classificao

Maior que 20.000 Muito Alta

10.000 - 20.000 Alta

5.000 - 10.000 Mdia

2.000 - 5.000 Baixa

1.000 - 2.000 Muito Baixa

Menor que 1.000 Catastroficamento baixa

Fonte: UNEP, 2002.


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Figura 2 Previso de disponibilidade hdrica no Brasil

Fonte: Ghisi, 2005.

As estatsticas internacionais confirmam o problema que diversos pases tm em

garantir ao cidado acesso gua com qualidade adequada e quantidade suficiente.

Dentre s restries melhora desse servio esto questes econmicas,

organizacionais, climticas e, principalmente, a falta de sustentabilidade hdrica(THOMAS, 2003).

Diante deste panorama, cresce a necessidade de se encontrar meios e formas de

preservar a gua potvel. As solues que preservam a quantidade e a qualidade da

gua passam, necessariamente, por uma reviso do uso da gua nas residncias,

tendo como meta a reduo do consumo de gua potvel e conseqente

conservao dos recursos hdricos.

Dentre as estratgias utilizadas atualmente para reduzir o consumo de gua pela

populao pode-se citar a medio individualizada de gua, a racionalizao do uso,

a utilizao de dispositivos economizadores de gua, como as bacias sanitrias com

volume de descarga reduzido e os registros de fechamento automtico de torneiras,

chuveiros e mictrios e a utilizao de fontes alternativas de gua.


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Em alguns locais, atitudes como a de se instalar submedidores em apartamentos,

promovendo a medio individualizada j apresenta bons resultados. Em Guarulhos

a medio individualizada de 2.880 ligaes trouxe ao SAAE uma economia de 15%

no fornecimento de gua (TOMAZ, 1999). Campanhas de conscientizao dos

consumidores tambm resultam em efeitos positivos e devem ser realizadas

inclusive com as crianas, para a formao da conscincia ambiental.

3.2 USO DA GUA PELA SOCIEDADE

A gua utilizada em todos os segmentos da sociedade, e est presente no usodomstico, comercial, industrial, pblico e agrcola. A demanda de gua de cada um

desses setores distinta. Em linhas gerais, a maior parte da gua doce do mundo

consumida na agricultura, a qual responsvel pela utilizao de,

aproximadamente, 70% da mesma. O consumo domstico est em segundo lugar

com 23%; segundo Terpstra (1999), esse consumo tem aumentado durante a ltima

dcada numa mdia de 4% por ano. A indstria apresenta um consumo de gua de

cerca de 7% (CONSUMO SUSTENTVEL: Manual de educao, 2002).

A agricultura est na dianteira no consumo de gua, principalmente, devido ao

desperdcio. Segundo Rebouas (2003), o uso da gua na agricultura ocorre de

forma ineficiente, com um desperdcio estimado de cerca de 60% de toda a gua

fornecida a este setor.

Em uma residncia o consumo de gua influenciado por diversos fatores como oclima da regio, a renda familiar, o nmero de habitantes, as caractersticas culturais

da comunidade e a forma de gerenciamento do sistema de abastecimento, que

englobam a micromedio e o valor da tarifa. Estima-se um consumo mdio de gua

nas residncias de 200 L/hab/dia, com grandes oscilaes, que podem ir de 50

L/hab/dia a 600 L/hab/dia (TSUTIYA, 2005).

Nas residncias a realidade do desperdcio tambm se faz presente, a gua m

utilizada e desperdiada dentro das prprias casas, muitas vezes em virtude do

desconhecimento, da falta de orientao e informao dos cidados. A busca por


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uma sociedade sustentvel passa, necessariamente, pela educao ambiental e

pela mudana de hbitos e conceitos da populao, como o de carrear os dejetos

com gua tratada e clorada.

Uma das tentativas para a soluo do problema da gua a reformulao do

sistema de abastecimento de gua atual, que utiliza gua potvel para todos os fins,

tanto para higiene pessoal quanto para lavar calada e para carrear dejetos.

Chilton et al. (1999) descrevem que a gua de abastecimento utilizada pela

populao no Reino Unido purificada para atender exigentes padres de

potabilidade, sendo que grande parte desta gua utilizada para fins que nonecessitam de tal qualidade como, por exemplo, nos vasos sanitrios.

Segundo Terpstra (1999) os propsitos e aplicaes da gua dentro de uma

residncia podem ser separados um quatro categorias: higiene pessoal, descarga de

banheiros, consumo e limpeza.

Observa-se portanto, que a gua destinada ao consumo humano pode ter dois finsdistintos, parte da gua que abastece uma residncia utilizada para higiene

pessoal, para beber e na preparao de alimentos, sendo estes usos designados

como usos potveis, e a outra parcela da mesma gua que chega s residncias

destinada aos usos no potveis, como lavagem de roupas, carros e caladas,

irrigao de jardins e descarga de vasos sanitrios. Estudos realizados mostram que

dentro de uma residncia os pontos de maior consumo de gua so para dar

descarga nos vasos sanitrios, para a lavagem de roupas e para tomar banho(Figuras 3 e 4).


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36%

27%

12%

9%6%

6% 4%

Chuveiro Vaso sanitrio

Lavagem de roupa Pequenos trabalhos

Lavagem de pratos Lavagem de carros e jardins

Beber e cozinhar

29%

28%17%

9%

6% 6%

5%

Bacia sani tria Chuvei ro

Pia de cozinha Mquina de lavar roupa

Lavatrio Tanque

Mquina de lavar loua

Figura 3 Distribuio do consumo de gua

nas residncias na Alemanha.

Figura 4 Distribuio do consumo de gua

nas residncias em So Paulo.

Fonte: The Rainwater Technology Handbook,

2001 apud Tomaz, 2003.

Fonte: Uso racional da gua - USP, 1995.

Em mdia, 40% do total de gua consumida em uma residncia so destinados aos

usos no potveis. Desta forma, estabelecendo um modelo de abastecimento de

rede dupla de gua, sendo uma rede de gua potvel e outra de gua de reso, a

conservao da gua, atravs da reduo do consumo de gua potvel, seria

garantida.

O uso de fontes alternativas de suprimento para o abastecimento dos pontos de

consumo de gua no potvel uma importante prtica na busca da

sustentabilidade hdrica. Dentre as fontes alternativas pode-se citar o

aproveitamento da gua da chuva, o reso de guas servidas e a dessalinizao da

gua do mar. Destaca-se o aproveitamento da gua da chuva como fonte alternativa

de suprimento pela sua simplicidade.

A precipitao da chuva umas das etapas do ciclo hidrolgico, tambm conhecido

como ciclo da gua. De toda a gua precipitada, parte escoa pela superfcie do solo

at chegar aos rios, lagos e ao oceano, parte retorna imediatamente para a

atmosfera por evaporao e parte infiltra no solo, promovendo a recarga subterrnea

(GARCEZ, 1974).

A crescente urbanizao, realidade em grande parte do mundo, gerou uma mudana

no ciclo hidrolgico das reas urbanas (ZAIZEN et al., 1999). O aumento das reas


30/150


impermeveis provocou uma reduo da funo de infiltrao e armazenamento de

gua de chuva nas camadas subterrneas da terra. Com isso, a realidade desses

centros a diminuio da recarga dos aqferos e aumento do escoamento

superficial das chuvas, provocando enchentes e trazendo srios problemas

populao.

A utilizao da gua da chuva alm de trazer o benefcio da conservao da gua e

reduzir a dependncia excessiva das fontes superficiais de abastecimento, reduz o

escoamento superficial e d chance restaurao do ciclo hidrolgico nas reas

urbanas, sendo este extremamente necessrio para garantir o desenvolvimento

sustentvel.

3.3 UTILIZAO DA GUA DA CHUVA AO LONGO DA HISTRIA

O manejo e o aproveitamento da gua da chuva no uma prtica nova, existem

relatos desse tipo de atividade a milhares de anos atrs, antes mesmo da era crist.

No Planalto de Loess na China j existiam cacimbas e tanques para armazenamento

de gua de chuva h dois mil anos atrs. Na ndia existem inmeras experincias

tradicionais de colheita e aproveitamento de gua de chuva. A Figura 5 mostra a foto

do Abanbar, tradicional sistema de captao de gua de chuva comunitrio do Ir.

No deserto de Negev, hoje territrio de Israel e da Jordnia, h 2.000 anos existiu

um sistema integrado de manejo de gua de chuva (GNADLINGER, 2000).

Existem relatos do uso da gua da chuva por vrios povos, como os Incas, os Maias

e os Astecas. No sculo X, ao sul da cidade de Oxkutzcab, a agricultura era baseada

na coleta da gua da chuva, sendo a gua armazenada em cisternas com

capacidade de 20 a 45 m, chamadas de Chultuns pelos Maias (GNADLINGER,

2000). As cisternas Chultuns eram escavadas no subsolo calcrio e revestidas com

reboco impermevel, acima delas havia uma rea de coleta de 100 a 200 m (Figura

6).


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Figura 5 Sistema de captao

de gua de chuva do Ir

(Abanbar)

Figura 6 Cisterna do sculo X (Chultuns)

Fonte: Gnadlinger, 2000.

A coleta e o aproveitamento da gua da chuva pela sociedade perdeu fora com a

insero de tecnologias mais modernas de abastecimento, como a construo de

grandes barragens, o desenvolvimento de tcnicas para o aproveitamento de guas

subterrneas, a irrigao encanada e a implementao dos sistemas de

abastecimento.

Entretanto, atualmente a utilizao da gua da chuva voltou a ser realidade, fazendo

parte da gesto moderna de grandes cidades em pases desenvolvidos. Vrios

pases europeus e asiticos utilizam amplamente a gua da chuva nas residncias,

nas indstrias e na agricultura, pois sabe-se que a mesma possui qualidade

compatvel com usos importantes, sendo considerada um meio simples e eficaz para

atenuar o problema ambiental de escassez de gua.

Muitos pases desenvolvidos da Europa, principalmente, a Alemanha e outros como

o Japo, a China, a Austrlia, os Estados Unidos e at mesmo os pases da frica e

a ndia esto seriamente empenhados e comprometidos com o aproveitamento da

gua da chuva e com o desenvolvimento de pesquisas e tecnologias que facilitem e

garantam o uso seguro desta fonte alternativa de gua.

Um dos primeiros estudos realizados neste sculo sobre o aproveitamento da gua

da chuva atravs de cisternas, foi reportado por Kenyon (1929), citado por Myers

(1967), composto por um sistema artificial de armazenamento de gua de chuva


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para o consumo humano e animal, em uma regio com precipitao mdia anual de

305 mm, sendo at hoje utilizado.

Segundo Konig (1994 apud DIXON, BUTLER & FEWKES, 1999) a utilizao da

gua da chuva alm de ter uma longa histria difundida mundialmente, nos dias

atuais, aplicada em muitas sociedades modernas, como uma valiosa fonte de gua

para irrigao, para beber e mais recentemente para suprir as demandas de vasos

sanitrios e de lavagem de roupas.

No Japo, a coleta da gua da chuva ocorre de forma bastante intensa e difundida,

em especial em Tquio, que atualmente depende de grandes barragens, localizadasem regies de montanha a cerca de 190 km do centro da cidade, para promover o

abastecimento de gua de forma convencional. Nas cidades do Japo, a gua da

chuva coletada, geralmente, armazenada em reservatrios que podem ser

individuais ou comunitrios, esses, chamados Tensuison, so equipados com

bombas manuais e torneiras para que a gua fique disponvel para qualquer pessoa.

A gua excedente do reservatrio direcionada para canais de infiltrao,

garantindo assim a recarga de aqferos e evitando enchentes, problema tambmenfrentado pelas cidades japonesas, devido ao grande percentual de superfcies

impermeveis (FENDRICH & OLIYNIK, 2002).

Ainda no Japo, a coleta da gua da chuva e o seu aproveitamento so praticados

em estdios para a descarga de vasos sanitrios e a rega de plantas. Os Estdios

de Tokyo, Nagoya e Fukuoka so exemplos dessa prtica, com reas de captao

de 16.000, 25.900 e 35.000 m e reservatrios de armazenamento de 1.000, 1.800 e1.500 m, respectivamente (ZAIZEN et al., 1999).

Segundo Gardner, Coombes e Marks (2004), os sistemas de aproveitamento de

gua de chuva na Austrlia proporcionam uma economia de 45% do consumo de

gua nas residncias, j na agricultura, a economia chega a 60%. Estudos

realizados no sul da Austrlia em 1996 mostraram que 82% da populao rural desta

regio utilizam a gua da chuva como fonte primria de abastecimento, contra 28%

da populao urbana (HEYWORTH, MAYNARD & CUNLIFFE, 1998).


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Em alguns locais o governo financia parte da construo do sistema de coleta e

aproveitamento da gua da chuva, como forma de incentivo populao. Em

Hamburgo, na Alemanha, concede-se cerca de US$ 1.500,00 a US$ 2.000,00 a

quem aproveitar a gua da chuva; este incentivo ter como retorno para o governo o

controle dos picos das enchentes durante os perodos chuvosos (TOMAZ, 2003).

No Reino Unido, o uso da gua da chuva tambm incentivado, visto que 30% do

consumo de gua potvel das residncias gasto na descarga sanitria (FEWKES,

1999).

Alm das residncias, outros segmentos da sociedade tambm comeam a olharcom interesse para o aproveitamento da gua da chuva. Indstrias, instituies e at

mesmo estabelecimentos comerciais como, por exemplo, os lava-jatos, buscam a

gua da chuva visando tanto o retorno da economia de gua potvel quanto o

retorno publicitrio, se intitulando como indstrias e estabelecimentos

ecologicamente corretos e conscientes (KOENIG, 2003).

3.3.1 O Aproveitamento da gua da Chuva no Brasil

Segundo Ghanayem (2001), no Brasil a instalao mais antiga de aproveitamento da

gua da chuva foi construda por norte-americanos em 1943, na ilha de Fernando de

Noronha. Ainda nos dias de hoje a gua da chuva utilizada para o abastecimento

da populao.

No Brasil, uma forma muito utilizada para o aproveitamento da gua da chuva a

construo de cisternas, principalmente, no Nordeste. Alguns programas foram

criados pelo governo no intuito de melhorar a qualidade de vida da populao do

semi-rido brasileiro. Um deles foi a criao do Centro de Pesquisas Agropecurias

do Trpico Semi-rido (CPATSA) em 1975, com o objetivo de coleta da gua da

chuva e de construo de cisternas para armazenamento de gua para consumo,

dentre outros.


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O sistema de aproveitamento da gua da chuva proposto para o semi-rido

simples e consiste em aproveitar os telhados das casas como rea de captao e

direcionar a chuva para cisternas (Figura 7).

Figura 7 Esquema de cisterna implementada na zona rural

Fonte: Porto et al. 1999.

Alm disso, o armazenamento da gua da chuva nessas regies tambm

incentivado e financiado por Organizaes No Governamentais (ONGs) em

parceria com o governo. Como exemplo, pode-se citar a Critas, instituio de

assistncia social de atuao internacional, criada no Brasil em 1957 que,atualmente, desenvolve projetos como o Programa de Convivncia com o Semi-

rido, orientando e incentivando a construo de cisternas para armazenamento da

gua da chuva. Essas organizaes ensinam a populao a construir suas cisternas,

buscando um maior envolvimento dos mesmos com o projeto. Estima-se que nos

ltimos anos mais de cinqenta mil cisternas foram construdas no semi-rido

brasileiro (PORTO et al., 1999).

Em regies como o Nordeste brasileiro, onde difcil conseguir gua, seja para o

uso domstico ou para o consumo humano, a populao se v obrigada a usar e

consumir gua de qualidade duvidosa, o que vem associado a uma srie de

doenas, tendo muitas vezes que andar quilmetros para conseguir gua. Segundo

Soares (2004), uma alternativa que resolve esse conflito a captao de gua de

chuva, algo relativamente fcil de se fazer e que com um tratamento adequado pode

ser utilizada inclusive para o consumo humano.


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36/150


esquematicamente, o aproveitamento da gua da chuva de telhado e da superfcie

do solo, respectivamente.

Figura 8 Sistema de aproveitamento da gua da

chuva de telhados

Figura 9 Sistema de aproveitamento da

gua da chuva de superfcies no solo

Fonte: UNEP, 2005.

Herrmann e Schmida (1999), destacam quatro formas construtivas de sistemas de

aproveitamento de gua de chuva descritas a seguir:

1. Sistema de fluxo total Onde toda a chuva coletada pela superfcie de

captao direcionada ao reservatrio de armazenamento, passando antes

por um filtro ou por uma tela. A chuva que extravasa do reservatrio

direcionada ao sistema de drenagem (Figura 10).

2. Sistema com derivao Neste sistema, uma derivao instalada natubulao vertical de descida da gua da chuva, com o objetivo de descartar a

primeira chuva, direcionando-a ao sistema de drenagem. Este sistema

tambm denominado de sistema auto-limpante. Em alguns casos, instala-se

um filtro ou uma tela na derivao. Assim como no sistema descrito

anteriormente, a chuva que extravasa do reservatrio direcionada ao

sistema de drenagem (Figura 11).

3. Sistema com volume adicional de reteno No qual, constri-se um

reservatrio maior, capaz de armazenar o volume de chuva necessrio para o

Reservatrio dearmazenamento

Superfcie de captao

Filtro de pedregulhoou areia

Tu

bulao

de

descida

Entrada de guapotvel

Filtro

Extravasor


Bomba Mquina delavar roupa Vaso sanitrio

Rega dejardim

gua nopotvel


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suprimento da demanda e capaz de armazenar um volume adicional com o

objetivo de evitar inundaes. Neste sistema, uma vlvula regula a sada de

gua correspondente ao volume adicional de reteno para o sistema de

drenagem (Figura 12).

4. Sistema com infiltrao no solo Neste sistema toda a gua da chuva

coletada direcionada ao reservatrio de armazenamento, passando antes

por um filtro ou por uma tela. O volume de chuva que extravasa do

reservatrio direcionado a um sistema de infiltrao de gua no solo (Figura

13).

Figura 10 Sistema de fluxo total Figura 11 Sistema com derivao

Figura 12 Sistema com volume adicional de

reteno

Figura 13 Sistema com infi ltrao no solo

Fonte: Herrmann e Schmida, 1999.

Utilizao

Sistema de drenagem

Reservatrio

Filtro/Tela

Extravasor

Utilizao

Derivao

Sistema de drenagem

ReservatrioPerdas com a

1 chuva Extravasor

Volume paraconsumo

Vlvula

Utilizao

Filtro/Tela

Sistema de drenagem

Volume dereteno

Extravasor

Filtro/Tela

Utilizao

ReservatrioInfiltrao


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3.4.1 rea de Captao

Nos casos em que a gua da chuva for captada atravs da superfcie de telhados,

os mesmos devem ser projetados e construdos seguindo as normas tcnicas e asespecificaes do fabricante de telhas. Os telhados para coleta da gua da chuva

podem ser de telha cermica, de fibrocimento, de zinco, de ao galvanizado, de

plstico, de vidro, de acrlico, ou mesmo, de concreto armado ou manta asfltica,

sendo que o tipo de revestimento tambm interfere no sistema de aproveitamento da

gua da chuva, devendo-se ter preferncia para os de menor absoro de gua, ou

seja, as telhas que tenham um coeficiente de escoamento (C) maior, para minimizar

as perdas, pois sabe-se que nem toda gua precipitada coletada.

Nesse tipo de tcnica imprescindvel que as edificaes sejam dotadas de calhas e

condutores verticais para o direcionamento da gua da chuva do telhado ao

reservatrio. Portanto, importante que uma ateno especial seja dada ao

dimensionamento e instalao das calhas e condutores verticais, pois o sub-

dimensionamento desses componentes pode reduzir significativamente a eficincia

de coleta, comprometendo o funcionamento de todo o sistema de aproveitamento de

gua de chuva. Pode-se utilizar como referncia para o dimensionamento desses

componentes a NBR 10.844/89, Instalaes Prediais de guas Pluviais da ABNT.

O sistema de coleta atravs da superfcie do solo, pode ser empregado em locais

com grande rea superficial, sendo necessrio que as mesmas possuam uma

pequena inclinao, para o escoamento da gua. Nesses sistemas comum a

construo de rampas ou canais para direcionar a gua da chuva para dentro do

reservatrio. Deve-se evitar coletar gua da chuva de superfcies por onde passam

carros, pois nesses casos a gua ter qualidade inferior, sendo contaminada por

leos combustveis e resduos de pneus.


39/150


3.4.2 Remoo de Materiais Grosseiros

Qualquer que seja o sistema adotado para a coleta da gua da chuva, deve-se evitar

a entrada de folhas, gravetos ou outros materiais grosseiros no interior doreservatrio de armazenamento final, pois estes podero se decompor prejudicando

assim a qualidade da gua armazenada.

A remoo desse tipo de material pode ser feita de maneira simples, promovendo a

reteno dos mesmos atravs do uso de telas ou grades, que devem ser instalados

nas calhas, para o caso de telhados e nas rampas, para o caso de superfcies de

captao no solo. As Figuras 14 e 15 mostram exemplos desse sistema de reteno

de folhas e gravetos.

Figuras 14 e 15 Sistemas de grade para remoo de folhas e material grosseiro

Fonte: Waterfall, 2005.

3.4.3 Tratamento da gua da Chuva

A literatura mostra que a chuva inicial mais poluda, pois esta responsvel por

lavar a atmosfera contaminada por poluentes e a superfcie de captao, quer sejam

telhados ou superfcies no solo (GOULD, 1999).

Portanto, um procedimento simples de limpeza da gua da chuva muito utilizado a

remoo dos primeiros milmetros de chuva, atravs de um componente importante

do sistema de aproveitamento que o reservatrio de eliminao da primeira chuva.


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Este procedimento tambm denominado de auto-limpeza da gua da chuva

(TOMAZ, 2003).

Este reservatrio tem a finalidade de receber a chuva inicial, retendo-a ou

descartando-a de forma que a mesma no entre em contato com a chuva seguinte,

menos poluda, que ser direcionada ao reservatrio de armazenamento final. A

chuva direcionada ao reservatrio final, que tenha passado apenas por este

tratamento simplificado, deve ter seu uso voltado apenas para os fins no potveis.

Na Florida, para cada 100 m de superfcie de captao, elimina-se 40 litros de

chuva, ou seja, elimina-se 0,4 mm de chuva por m de rea de captao. SegundoDacach (1981), o reservatrio de eliminao de primeira chuva deve ter capacidade

para armazenar de 0,8 a 1,5 L/m de rea de captao, o que tambm pode ser

expressado como 0,8 a 1,5 mm de chuva por m de rea de captao.

Um estudo de aproveitamento de gua de chuva realizado na Universidade Regional

de Blumenau por Pinheiro et al. (2005) utilizou um reservatrio de eliminao de

primeira chuva com capacidade para eliminar apenas 0,2 mm de chuva.

As Figuras 16 e 17 mostram exemplos de sistemas de descarte da primeira chuva. O

princpio de funcionamento desses reservatrios parecido, sendo que no primeiro,

completado o volume do reservatrio de eliminao de primeira chuva, a entrada de

gua vedada por uma bola flutuante e no segundo, ao se completar o volume do

reservatrio de primeira chuva, o mesmo extravasa, fazendo com que a gua passe

para o reservatrio de armazenamento.


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Figura 16 Descarte da primeira chuva com

sistema de bia

Figura 17 Descarte da primeira chuva

com reservatrio

Fonte: Ranatunga, 1999. Fonte: Dacach, 1981.

Para os casos em que a gua da chuva utilizada para fins potveis, recomenda-se

a realizao de processos de tratamento mais completos, como a filtrao em filtros

de areia ou de carvo ativado. Vasudevan e Pathak (2005) recomendam sistemas

simples de filtrao, como o mostrado na Figura 18, para comunidade de baixa

renda.

Figura 18 Filtro de areia e carvo para purificao da gua da chuvaFonte: Vasudevan e Pathak, 2005.


Fundo removvelpara limpeza

Bola flutuante

gua da primeirachuva

Nvel operacional

Pequeno furopara descarte

da 1 chuva

Materialsedimentado

Entrada de guado telhado Condutor

Tela

Reservatriode 1 chuva

Descarga

Cisterna

Pedregulho

Carvo

Areia

Pedregulho

Filtro

Furo para passagem da gua

Reservatrio degua filtrada

Trip


42/150


Aps passar por um processo de filtrao, a gua da chuva a ser utilizada para fins

potveis dever passar por uma etapa de desinfeco, a qual pode ser realizada de

forma simples atravs da fervura ou da clorao, ou de forma mais sofisticada por

radiao ultravioleta (FENDRICH & OLIYNIK, 2002). Esses processos de tratamento

mais complexos s so recomendados em casos extremamente necessrios, pois

aporta um custo de implantao e manuteno extra ao sistema.

3.4.4 Armazenamento e Utilizao da gua da Chuva

Aps realizado o processo de tratamento da gua da chuva, seja ele o processosimplificado de auto-limpeza ou um processo mais complexo de filtrao, a gua

direcionada ao reservatrio de armazenamento final.

Os reservatrios de gua de chuva podem ser enterrados, semi-enterrados,

apoiados sobre o solo ou elevados. Esses reservatrios podem ser construdos de

diferentes materiais, como concreto armado, alvenaria, fibra de vidro, ao,

polietileno, entre outros, e podem ter diversas formas como mostram as Figuras 19 a24.

Figura 19 Reservatrio em alvenaria Figura 20 Reservatrio em ferro-cimento

Fonte: Rees, 2000a. Fonte: Rees, 2000b.


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Figura 21 Reservatrio de ao Figura 22 Reservatrio de polietileno

Fonte: DRWH - Report R1, 2002. Fonte: Embrapa, 2005.

Figuras 23 e 24 Reservatrios de plstico

Fonte: WSUD Engineering procedures, 2004.

A escolha de onde instalar o reservatrio, do modelo e do material a ser utilizado

deve ser feita verificando as condies do terreno. Os reservatrios superficiais

devem ser instalados em locais que disponham de rea livre, tendo a vantagem de

possibilitar alguns usos sem a necessidade de bombeamento, como para a lavagem

de reas impermeveis e a rega de jardins.

Os reservatrios semi-enterrados ou enterrados, normalmente, necessitaro de

bombeamento, seja ele manual ou mecnico, salvo alguns casos, como das

cisternas instaladas no nordeste, onde a populao introduz baldes na cisterna para

a retirada da gua. O inconveniente dessa soluo a possibilidade de contaminar a

gua da cisterna pela introduo de objetos para a remoo da gua.

Dependendo da arquitetura do telhado possvel instalar o reservatrio logo abaixo

do mesmo, evitando assim os gastos com o bombeamento da gua.


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Nos sistemas de captao e aproveitamento da gua da chuva, o reservatrio de

armazenamento a parte mais onerosa do sistema, sendo que o custo varia de

acordo com o tipo e com o tamanho do reservatrio. Segundo Tomaz (2003),

reservatrios enterrados de fibra de vidro custam cerca de US$ 137 por m, j os

apoiados custam, aproximadamente, US$ 105 por m. Portanto, escolher a melhor

opo para o reservatrio e determinar apropriadamente o seu tamanho so itens

cruciais para tornar o sistema de aproveitamento de gua de chuva exeqvel e

vivel economicamente.

Embora o aproveitamento da gua da chuva seja muito til, recomenda-se que a

gua da chuva no seja considerada como nica fonte de suprimento de gua. Oideal que a gua da chuva seja uma fonte alternativa, suplementando o sistema de

abastecimento de gua potvel, sendo direcionada para os fins no potveis.

preciso considerar a possvel falha do sistema de captao da gua da chuva,

devido a sazonalidade e irregularidade da mesma, sendo necessrio projetar um

dispositivo que permita a entrada de gua potvel no reservatrio de gua de chuva,

para garantir o abastecimento dos pontos de utilizao de gua de chuva nos

perodos de estiagem. Ao projetar e construir esse sistema anti-falha deve-se

garantir que apenas a gua potvel possa entrar no sistema de gua no potvel e

que o inverso no ocorra.

Alguns cuidados devem ser tomados com relao ao reservatrio de

armazenamento, visando a sua manuteno e a garantia da qualidade da gua,

conforme descrito abaixo:

A cobertura do reservatrio deve ser impermevel;

Deve-se evitar a entrada de luz no reservatrio, para evitar a proliferao de

algas;

A entrada da gua no reservatrio e o extravasor devem ser protegidos por

telas, para evitar a entrada de insetos e pequenos animais no tanque;

O reservatrio deve ser dotado de uma abertura, tambm chamada de visita,

para inspeo e limpeza;


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A gua deve entrar no reservatrio de forma que no provoque turbulncia

para no suspender o lodo depositado no fundo do reservatrio;

O reservatrio deve ser limpo uma vez por ano para a retirada do lodo

depositado no fundo do mesmo.

Essas e outras orientaes podem ser encontradas em manuais como o Harvesting

rainwater for domestic uses: an information guide (2003).

Outro cuidado importante que deve ser tomado nos sistemas de fontes alternativas

de gua, promover a identificao do sistema, caso este no seja o nico sistema

de gua da residncia, alertando o usurio para a qualidade da gua, evitandocontaminaes das pessoas (Guidelines for rainwater tanks on residential properties,

2005).

3.5 ASPECTOS QUALITATIVOS DA GUA DA CHUVA

Com a necessidade e o crescente interesse no aproveitamento da gua da chuvacomo fonte alternativa de suprimento cresce tambm os questionamentos a cerca da

sua qualidade, principalmente, nos centros urbanos, onde a poluio atmosfrica em

muitos casos visvel e percebida pela populao.

So muitos os fatores que influenciam na qualidade da gua da chuva, dentre eles

pode-se citar a localizao geogrfica (proximidade do oceano), a presena de

vegetao, as condies meteorolgicas (regime dos ventos), a estao do ano e apresena de carga poluidora.

Em regies prximas aos oceanos existe uma maior probabilidade de encontrar

sdio, potssio, magnsio e cloro na gua da chuva, j em regies com grandes

reas no pavimentadas, ou seja, com grandes reas de terra, provavelmente,

estaro presentes na gua da chuva partculas de origem terrestre como a slica, o

alumnio e o ferro.


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Regies de intensa atividade agrcolas podem apresentar o inconveniente da gua

de chuva carrear os aerossis de agrotxicos e pesticidas lanados nas plantaes

(CUNLIFFE, 1998). Em contrapartida, regies densamente urbanizadas e

industrializadas apresentam em sua atmosfera compostos poluentes, como os

xidos de enxofre e nitrognio, monxido de carbono, hidrocarbonetos, material

particulado (MP), entre outros, oriundos de lanamentos de chamins e de

automveis.

Algumas atividades naturais tambm podem gerar poluentes como o MP, xidos de

nitrognio e enxofre, hidrocarbonetos e monxido de carbono, so elas a

decomposio biolgica, as praias e dunas, as queimadas, o spray marinho e aeroso elica do solo e de superfcies.

A chuva cumpre papel de destaque no que diz respeito disperso dos poluentes,

posto que ao lavar a atmosfera, sedimenta o MP e auxilia na dissoluo dos gases.

Ela funciona tambm como agente agregador, capturando os particulados, que

agem como ncleos de condensao ou so englobados pelas gotas de nuvens,

que ao se colidirem aumentaro, formando gotas sempre maiores, que acabaro porprecipitar-se. Nesse momento tem incio o processo de remoo dos poluentes por

carreamento, um eficiente agente de limpeza da atmosfera tambm denominado

deposio mida (DANNI-OLIVEIRA & BAKONYI, 2003).

Ao promover a limpeza da atmosfera, a chuva traz consigo os contaminantes

presentes na mesma, que dependendo da sua natureza e concentrao podem

afetar as caractersticas naturais da gua da chuva, podendo ocasionar inclusive ofenmeno da chuva cida, que causa efeitos indesejveis, tais como danos aos rios

e lagos, danos s florestas e vegetao e danos a materiais e estruturas

(TRESMONDI, TOMAZ & KRUSCHE, 2003).

Algumas espcies qumicas, presentes na precipitao atmosfrica, desempenham

um papel importante nos processos de acidificao, alm das espcies carbonticas,

destacam-se os ctions e os nions inorgnicos como Na+, Ca+2, Mg+2, K+, Cl-,

SO42-, NH4

+ e NO3- (MIGLIAVACCA & TEIXEIRA, 2003).


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A acidificao da chuva est associada, principalmente, a presena de NOx e SO2,

oriundos de processos de combusto, que na atmosfera oxidam-se a nitrato e

sulfato. Alm disso, a radiao solar e as reaes desses gases com a gua da

chuva formam o cido ntrico e sulfrico que diminuem o pH da gua da chuva de

acordo com a poluio atmosfrica (SEINFELD & PANDIS, 1998).

Considera-se 5,6 como sendo o valor normal do pH da gua de chuva, em funo do

equilbrio com a concentrao de CO2 atmosfrico (ANDRADE & SARNO, 1990).

Porm, medidas de precipitao sobre oceanos, em reas remotas, demonstraramque nestes locais os valores de pH da gua da chuva so extremamente cidos.

Portanto, afirmar de maneira generalizada, que pH menor que 5,6 indicativo de

atividade antropognica pode levar a um grande erro (TRESMONDI, TOMAZ &

KRUSCHE, 2003). Segundo Seinfeld e Pandis (1998), razovel considerar a

ocorrncia de chuva cida quando o pH for inferior a 5,0.

De acordo com dados do Relatrio de Qualidade do Ar na Regio da Grande Vitria

de 2005 do Instituto Estadual de Meio Ambiente e Recursos Hdricos (IEMA),

estudos mostram que a poluio veicular na regio da Grande Vitria ainda no o

principal problema que afeta a qualidade do ar, diferentemente do que ocorre em

outras grandes cidades. Estudos de caracterizao de MP realizados em filtros de

monitoramento de 1995 a 1998, mostraram que as contribuies industriais na

qualidade do ar da Grande Vitria representam 34,6%, as atividades humanas como

emisso veicular, queimadas, construo civil e pedreiras somam 54,6% e asemisses naturais representam 10,8%.

Este relatrio descreve ainda que as principais fontes antropogncias de emisso

atmosfrica da Grande Vitria so: Atividades Porturias, Cimenteiras, Fabricao

de Concreto, Frigorficos, Fundio, Indstria Alimentcia, Indstria Cermica,

Indstria Qumica, Indstria txtil, Pedreiras, Pelotizao, Siderurgia, Usina de

Asfalto e Veculos. Todos esses processos liberam substncias usualmente

consideradas poluentes do ar, como compostos de enxofre e nitrognio, compostos


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orgnicos de carbono, monxido e dixido de carbono, compostos halogenados e

MP.

Alm da qualidade do ar interferir diretamente na qualidade da gua da chuva, a

prpria utilizao de superfcies para a coletada da gua tambm altera as

caractersticas naturais da mesma. Durante os perodos de estiagem ocorre a

deposio seca dos compostos presentes na atmosfera, esse fenmeno consiste na

sedimentao gravitacional e na interceptao do MP ou absoro de gases por

superfcies (FORNARO & GUTZ, 2003). Portanto, a qualidade da gua da chuva, na

maioria das vezes, piora ao passar pela superfcie de captao, a qual pode estar

contaminada inclusive por fezes de pssaros e de pequenos animais, ou por leo

combustvel, no caso de superfcies de captao no solo.

O tipo de material que recobre a superfcie tambm pode interferir na qualidade da

gua da chuva. O ideal que este revestimento no retenha muita sujeira, no

promova o crescimento de bactrias e parasitas e no se decomponha com a chuva.

Segundo Thomas et al. (2001), com relao ao aspecto bacteriolgico deve-se terpreferncia pelos telhados metlicos, seguidos pelos de plstico e por ltimo pelos

cermicos. Alm disso, telhados de fibras naturais, como palha e bambu, devem ser

evitados, pois os mesmos costumam dar uma colorao amarelada gua da chuva

(SOARES, 2004)

A literatura mostra diferentes resultados de avaliao da qualidade da gua de

chuva. Enquanto alguns autores concluram que a gua da chuva que cai na

superfcie dos telhados poluda (GOOD, 1993), outros encontraram um baixo

potencial de poluio associado mesma (SHINODA, 1990; ARIYANANDA, 2005),

confirmando assim que as caractersticas da gua da chuva variam de acordo com a

regio.

Portanto, principalmente em reas urbanas, deve-se direcionar o uso da gua dachuva para fins no potveis, como rega de jardins, descarga de sanitrios, lavagem


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de pisos e roupas, podendo inclusive ser aproveitada pela indstria.

Segundo pesquisas realizadas, a gua da chuva caracteriza-se por apresentar baixaconcentrao de dureza (THOMAS & REES, 1999). guas duras tm um reduzido

potencial de formao de espuma, implicando em um maior consumo de sabo e

podendo provocar incrustaes, principalmente, nas tubulaes de gua quente,

como de caldeiras e aquecedores. Portanto, pode-se indicar a utilizao da gua da

chuva para lavagem de roupas e em processos industriais, como por exemplo, nas

torres de resfriamento.

Caso a gua da chuva seja aproveitada para fins potvel, recomenda-se que a

mesma passe por um processo de desinfeco por cloro ou mesmo por radiao

ultravioleta. Segundo Ariyananda (2005), em regies onde a pobreza castiga a

populao inclusive pela falta de gua, o uso potvel da gua da chuva deve ser

encorajado.

3.6 DIMENSIONAMENTO DE RESERVATRIO DE ARMAZENAMENTO DE GUA

DE CHUVA

Segundo Boers e Ben-Asher (1982), o sucesso ou fracasso de um sistema de

aproveitamento de gua de chuva depende, em grande parte, da quantidade de

gua captvel do sistema. Essa quantidade varia de acordo com alguns dos

componentes do sistema, como a rea de captao e o volume de armazenamento

de gua de chuva, sendo influenciada ainda pelo ndice pluviomtrico da regio e

pelo coeficiente de escoamento superficial (C).

Portanto, para realizar o aproveitamento da gua da chuva em uma edificao

preciso ter conhecimento sobre esses fatores interferentes do sistema. Quanto maior

a rea de captao, mais chuva poder ser coletada; o ndice pluviomtrico da

regio mostra a distribuio da chuva ao longo do ano, quanto mais regular, mais

confivel ser o sistema e o volume do reservatrio de armazenamento dita a


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eficincia do sistema, pois quanto maior o reservatrio mais chuva poder ser

armazenada, entretanto mais caro ficar o sistema.

Sabe-se que o volume de gua que pode ser aproveitado no o mesmo do volume

precipitado utiliza-se ento, no dimensionamento de sistemas de aproveitamento de

gua de chuva, o coeficiente de escoamento superficial, que o quociente entre a

gua que escoa pela superfcie de captao pelo total de gua precipitada. Esse

coeficiente varia com a inclinao e com o material da superfcie de captao. Pacey

et al. (1996 apud TOMAZ, 2003) adotam, como uma boa estimativa, C igual a 0,80,

que significa uma perda de 20% de toda a gua precipitada.

Na Tabela 2 observa-se valores de C adotados por diferentes autores, para

diferentes materiais.

Tabela 2 Valores de C de diferentes autores

MATERIALCOEFICIENTE DE

ESCOAMENTOAUTORES

0,80 a 0,90 Hofkes (1981) e Frasier (1975) apud May (2004)Telha cermica

0,75 a 0,90 Van den Bossche (1997) apud Vaes e Berlamont(1999)

Telha esmaltada 0,90 a 0,95 Van den Bossche (1997) apud Vaes e Berlamont(1999)

0,70 a 0,90 Hofkes (1981) e Frasier (1975) apud May (2004)Telha metlica

0,85 Khan (2001)

Plstico 0,94 Khan (2001)

Betume 0,80 a 0,95 Van den Bossche (1997) apud Vaes e Berlamont(1999)

Telhados verdes 0,27 Khan (2001)

0,40 a 0,90 Wilken (1978) apud Tomaz (2003)Pavimentos

0,68 Khan (2001)

Outro fator que tambm influencia no sistema de aproveitamento de gua de chuva

a demanda que se deseja atender com este tipo de gua. Portanto, mensur-la de

forma precisa tambm fundamental para garantir a economia do sistema, pois a

demanda influencia diretamente no volume do reservatrio.


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A Tabela 3 mostra os dados sobre o consumo de gua em uma residncia, os quais

poderiam ser atendidos com gua da chuva.

Tabela 3 Demanda interna e externa de gua no potvel em uma residncia

Demanda Interna Unidade Faixa

Vaso Sanitrio Volume L/descarga 6 a 15

Vaso Sanitrio Freqncia Descarga/hab/dia 3 a 6

Mquina de lavar roupa Volume L/ciclo 100 a 200

Mquina de lavar roupa Freqncia Carga/hab/dia 0,20 a 0,30

Demanda Externa Unidade Faixa

Gramado ou Jardim Volume L/dia/m 2

Gramado ou Jardim Freqncia Lavagens/ms 8 a 12

Lavagem de carro Volume L/lavagem/carro 80 a 150

Lavagem de carro Freqncia Lavagem/ms 1 a 4

Fonte: adaptado TOMAZ (2000).

A eficincia e a confiabilidade dos sistemas de aproveitamento de gua de chuva

esto ligadas diretamente ao dimensionamento do reservatrio de armazenamento,

necessitando de um ponto timo na combinao do volume de reservao e da

demanda a ser atendida, que resulte na maior eficincia, com o menor gasto

possvel (NGIGI, 1999).

Um estudo criterioso do volume ideal de armazenamento importante para tornar

esse tipo de sistema vivel economicamente, pois justamente o reservatrio que

encarece o sistema de aproveitamento de gua de chuva. Segundo Thomas (2004),

o custo do reservatrio pode varia de 50% a 85% do custo total de um sistema de

aproveitamento de gua de chuva.

Em muitos casos, o reservatrio de gua de chuva superdimensionado na tentativa

de se atender a 100% da demanda de gua no potvel com gua de chuva. O ideal

trabalhar com uma margem de segurana que nem super-dimensione e nem sub-

dimensione o sistema, essa margem tambm chamada de confiabilidade do


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sistema, e deve ser definida em funo do valor que se deseja investir no sistema e

com base em estudos de dimensionamento de reservatrios de acumulao de gua

de chuva.

3.6.1 Modelos de dimensionamento de reservatrios

Alguns modelos matemticos foram desenvolvidos para o dimensionamento de

sistemas de aproveitamento de gua de chuva. Appan (1999) cita modelos

desenvolvidos com base nos mtodos determinstico (HOEY & WEST, 1982) e

estocstico (LEUNG & FOK, 1982).

Os mtodos determinsticos so aqueles que tratam os resultados de forma nica,

por exemplo, baseando-se apenas em sries histricas existentes. J os modelos

estocsticos, so aqueles que proporcionam o clculo de probabilidades, como, por

exemplo, a probabilidade de ocorrncia de falhas (LOPES & SANTOS, 2002).

McMahon e Mein (1978 apud PETERS, 1999) identificaram trs tipos de modelos dedimensionamento de reservatrio, sendo eles o Modelo de Moran, o Modelo do

Perodo Crtico e o Modelo Comportamental.

O Modelo de Moran um desenvolvimento da teoria de armazenamento de Moran

de 1959, que utiliza um sistema de equaes simultneas que relacionam

capacidade de armazenamento com demanda e suprimento.

Os modelos de dimensionamento que tm como base o Perodo Crtico identificam e

utilizam seqncias de dados em que a demanda excede a produo para

determinar a capacidade de armazenamento de um sistema. Um exemplo clssico

de modelo baseado no Perodo Crtico o Mtodo de Rippl.

O Modelo Comportamental um modelo de simulao, que descreve o

comportamento do sistema ao longo do tempo e do espao, em funo de um

determinado cenrio de operao.


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Os modelos de dimensionamento de reservatrio tm como dados de entrada, na

maioria das vezes, sries histrias ou sintticas de chuva, a demanda que se deseja

atender, a rea de captao da gua da chuva e a eficincia requerida. Os dados

resultantes da simulao so os volumes de armazenamento para uma ou mais

probabilidades de falha do sistema (THOMAS & McGEEVER, 1997).

No sentido de tornar o sistema mais eficiente e com o menor custo possvel, estudos

de dimensionamento de reservatrios de armazenamento de gua de chuva buscam

compatibilizar produo e demanda, certificando-se do percentual de demanda

possvel de ser atendido em cada sistema, pois sabe-se que nem sempre haver

chuva suficiente para atender toda a demanda, e em outros casos, nem sempre serpossvel armazenar toda a chuva precipitada, principalmente por questes fsicas e

econmicas.

MTODO DE RIPPL

O Mtodo de Rippl um mtodo de clculo do volume de armazenamento

necessrio para garantir uma vazo regularizada constante durante o perodo maiscrtico de estiagem observado. Esse mtodo baseia-se no diagrama de massa do

sistema, tambm denominado diagrama de Rippl, originalmente desenvolvido no

final do sculo XIX, utilizado amplamente para o clculo de reservatrios de gua

destinados a ac

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VERSÃO final - Karla Ponzo.PRN_