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Desenvolvimento sustentável

Universidade Federal do Mato Grosso do Sul

Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas

Engenharia de Produção Prof. Me. Saulo Moreira

Introdução

Um dos assuntos mais abordados em relação às preocupações com o planeta é a ÁGUA. A dependência deste bem é tão grande que não abrange só os seres vivos, mas também diversas atividades desenvolvidas pelo ser humano, como: transporte de pessoas e mercadorias, geração de energia, produção e processamento de alimentos e processos industriais. Tal importância faz com que se atribua a ela valores sociais, econômicos e culturais.

O maior problema está na escassez desse recurso, conforme os anos passam limita-se mais as áreas em abundância, prejudicando todo um sistema. Essa situação agrava-se com a enorme poluição causada pelos homens e falta de consciência quanto ao uso racional.

O maior desafio é encontrar soluções sustentáveis de modo a agradar tanto a natureza quanto o desenvolvimento e as necessidades humanas. Vários projetos já foram lançados, entre eles está o aproveitamento de águas pluviais.

A captação da água de chuva constitui uma alternativa eficaz como forma de disponibilizar água “de boa qualidade” em diversas regiões e ainda controlar a vazão nos escoamentos superficiais das cidades. Esta alternativa sustentável pode ser feita em residências particulares, edifícios, instalações comerciais, condomínios, indústrias, chácaras, sítios, fazendas, casas de praia e edificações em geral.

No decorrer deste trabalho mais detalhes serão expostos em questão ao funcionamento e equipamentos desse sistema; seus locais de uso; o aproveitamento no Brasil e pelo mundo; leis e normas técnicas a respeito do assunto; construções de grande porte que já utilizam esse sistema e algumas curiosidades.

Origem

A água da chuva faz parte da vida do ser humano desde sempre, e em toda a história podemos ver exemplos desta reutilização ou mais apropriadamente dito a utilização da água da chuva. Um dos mais antigos exemplos constado na história vem Fortaleza dos Templários em Tomar – Portugal (1160 d.C.); depois há relatos nos países árabes com as “Cisternas de Abrantes”, descritas nos livros “Memórias históricas da Notável Vila de Abrantes”, no qual Eduardo Manuel Tavares Campos menciona “terem existido 69 cisternas em 1817”; Alemanha-Hamburgo (1988- 2000); além dos Estados Unidos e Japão. Até esta técnica chegar ao Brasil aonde já vem sendo bastante utilizada, principalmente no Nordeste.

Funcionamento

Para captar a água da chuva utiliza-se de um sistema de telhados e calhas dirigidos para um filtro auto-limpante, o qual remove detritos que depois são levados para uma cisterna (reservatório de água subterrânea). A água na cisterna é canalizada até o fundo evitando que se misture com a sedimentação e brota pra parte superior através de um freio d’água. Estocada ao abrigo de luz e calor, a água fica livre de bactérias por diversos meses.

O conjunto flutuante suga a água logo abaixo da lâmina d’água (local onde ela é mais limpa) aumentando a vida útil da bomba e de todo sistema. Ele é composto por mangueira, bóia, filtro, válvula de retenção e conector, e preso ao tubo de tomada de água, a bomba.

Uma bomba de recalque (pressurizadora) alimenta a caixa d’água não-potável e/ou torneiras externas de uso restrito; o kit de realimentação abastece a cisterna ou a caixa d’água não-potável quando o consumo é acima da capacidade.

Processo

Aproveitamento da água da chuva com bomba de recalque: a calha recolhe a água da chuva que entra no filtro, logo após é filtrada para a cisterna onde é armazenada. A bomba de recalque capta a água da cisterna para posterior utilização. Reservatórios elevados necessitam de estrutura de apoio. A altura máxima (parte superior, conjunto reservatório e filtro) deve estar abaixo da menor cota de captação. Lembrando: captação em construções térreas de 3 metros, por exemplo, dotadas de calhas e tubulações aéreas pode se obter uma pressão de até 1,5 mca sem uso de bombas.

Tipo de materiais do reservatório: concreto, alvenaria impermeabilizada, aço, aço inoxidável, entre outros.

Equipamentos

São indispensáveis para um bom desempenho do reservatório, pois através deles se tem um controle da qualidade da água. Exemplos: filtros, extravasores, válvulas de fluxo, ralos, peneiras e dispositivos de auto-limpeza.

Os filtros mais utilizados são os de auto-limpeza (volumétricos) de fácil manutenção e pouca perda d’água. Variam conforme a área, diâmetro e capacidade de reter partículas.

Payback

O payback (retorno do investimento) se dá em torno de dois a seis anos. No caso das cisternas, este número varia devido a algumas variáveis como o potencial climático e o calendário de chuvas da região. O preço da água cobrado pelo concessionário de água e esgoto, bem como a necessidade de armazenamento são outros fatores cruciais no cálculo do payback. Um exemplo do calculo realizado é:

B= beneficio (R$) z C= custo (R$) z Relação B/C > 1 z Pay-back (retorno) z Amortização de capital

Compensa aproveitar água de chuva em: 1. Indústrias (US$ 5 /m³ água e US$ 5/m³ de esgoto sanitário) 2. Posto de gasolina, shoppings, supermercados 3. Casas >250m² e conjunto de prédios de apartamentos

Não compensa usar água de chuva em casas de área < 250m² abastecida por rede pública devido ao subsídio dos primeiros 10m³.

First flush

Também chamado escoamento inicial, é a primeira água que escorre do telhado. Geralmente é suja e demora entre 10 a 20 minutos para ficar limpa, pois traz consigo partículas entre 10 e 240 um. O uso do first flush não é obrigatório, depende do critério do projetista e o contato da água com seres humanos.

Índice pluviométrico em Campo Grande, Mato Grosso do Sul

Locais de uso

A água da chuva geralmente é utilizada para fins não potáveis. Em residências serve para sanitários, chuveiro, piscinas, torneiras (lavar louça ou roupa), regar o jardim, lavar o quintal ou carros, entre outras utilidades que não envolva o consumo humano. Nas indústrias, basicamente para resfriamento de máquinas. Já em propriedades rurais é usada em irrigação e na própria sede em locais citados acima.

Análise de Custo/Benefício

A captação de água da chuva é uma prática muito difundida em países como a

Austrália e a Alemanha, onde novos sistemas vêm sendo desenvolvidos, permitindo a captação de água de boa qualidade de maneira simples e bastante efetiva em termos de custo-benefício.

A viabilidade de implantação de um sistema normalmente esta relacionado com regularidade e alta precipitação anual, problemas no abastecimento e custo da água potável.

Em média, em um projeto de uma casa com 250 metros quadrados, a instalação de um sistema de reutilização da água da chuva acrescenta de 6% a 8% ao custo hidráulico da obra.

Os investimentos de tempo, atenção e dinheiro são mínimos para adotar a captação de água pluvial na grande maioria dos telhados, e o retorno do investimento ocorre a partir de dois anos e meio.

A implementação de cisternas já faz parte dos empreendimentos das construtoras. Segundo Vinícius Antonietto, diretor de incorporação da Plaenge, as exigências para implementação do sistema representa entre 15% a 20% a mais nos custos hidráulicos da obra. Mas a economia prevista é de até 30% nas contas mensais dos futuros moradores.

Aspectos positivos

Um assunto relutante nos dias atuais é a questão da escassez da água no planeta, o qual leva a grandes discussões sobre maneiras de retardar o fim desse recurso. Como pioneira entre esses meios, o aproveitamento da chuva vem a ganhar um papel notável atualmente, pois evita a utilização de água potável onde esta não é necessária. Outro aspecto positivo é o encorajamento de conservação de água, salientando uma postura ativa perante os problemas ambientais da cidade.

Com o uso dessa prática sustentável benefícios como preservação do meio ambiente; economia de água; reduções dos custos no orçamento familiar e público. Fica evidente que se todos aproveitassem a água da chuva menor seria o trabalho nas companhias de tratamento de água, gerando uma economia nos gastos públicos.

Em municípios não beneficiados geograficamente, a utilização de águas pluviais ajuda a conter as enchentes, represando parte da água que teria de ser drenada para as geleiras e rios. Sem falar no sentido financeiro, onde visa lucros significativos.

Aspectos negativos

Devido à poluição excessiva do meio ambiente, a água da chuva que escorre pelos telhados e pisos carrega todo tipo de impurezas dissolvidas e suspensas, como: ácidos, microorganismos, coliforme fecal, vírus, bactérias e outros poluentes atmosféricos. Armazená-la de forma inadequada e sem tratamento torna-a bastante suscetível ao florescimento de algas do gênero Microcystis, que produzem uma substância tóxica (hepatotóxica ou neurotoxina) conhecida como micro cistina, acarretando sérios riscos à saúde humana. O contato freqüente dessa substância pode transmitir muitas doenças perigosas, principalmente para crianças e idosos, como: Verminose, Cólera, Hepatite A, Febre Tifóide, Febre Amarela, Esquistossomose, Diarréias, Vômitos, dentre outros; ou induzir ao desenvolvimento de câncer, podendo inclusive levar à morte.

Os problemas relacionados às indústrias devem-se as características da região onde estas se localizam; o clima, o solo e áreas litorâneas interferem na qualidade da água que pode causar problemas quanto aos processos industriais.

Um fenômeno que também diminui a qualidade de águas pluviais é a chuva ácida, causada pela alta concentração de poluentes no ar, principalmente o dióxido de carbono. Por ser uma chuva prejudicial à saúde (acido carbônico) seu aproveitamento torna-se inviável.

Aproveitamento no mundo

Nos Estados Unidos, Alemanha e Japão o processo de captação de água de chuva começou visando reter as águas como prevenção às enchentes urbanas. Contudo com o passar do tempo o aproveitamento das águas pluviais foi necessário devido ao risco de escassez e também para estimular a recarga dos solos. No I Fórum Mundial da Água, o qual aconteceu em Kyoto no Japão, em 2003, especialistas decidiram que alguns países deveriam seguir o exemplo da China e começarem a construir tanques para armazenamento da água da chuva para o uso em plantações.

Já na região sul da Austrália, 82 % das crianças tomam águas pluviais (uso para fins potáveis) e com isso a incidência de diarréia é muito menor em relação às crianças que tomam água com cloro.

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