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VIABILIDADE DA IMPLANTAÇÃO DE APARELHOS ECONOMIZADORES DE
ÁGUA E REÚSO DE ÁGUA CINZA CLARA EM CONDOMÍNIO VERTICAL EM
SÃO LUÍS/MA1
CARVALHO, Marcus Vinicius Lima2
BOAS, Débora Cristina Vilas3
RESUMO
Esse trabalho está dividido em duas partes: a primeira concentra-se na implantação de
alternativas viáveis do uso da água de forma racional, visto que o consumo desenfreado desse
recurso aliado ao estresse hídrico que vem aumentado em todo o mundo por diversos fatores
torna cada vez mais necessário que se busque soluções onde a população possa ter acesso à
água para o consumo evitando o desperdício, e com a implantação do uso racional se consiga
abastecer a uma parcela maior da população com a mesma quantidade de água disponibilizada
pela concessionária para o uso, essa viabilidade de implantação de alternativas tem como
parâmetros as normas técnicas e a legislação vigente de forma que o abastecimento ainda
continue sendo feito de forma constante e em pressões de serviços que atendam à demanda. A
segunda parte estuda a viabilidade de reúso de águas cinza clara, o que provoca melhorias de
duas formas distintas, sendo a primeira forma o reúso de parte do esgoto produzido nas
unidades residenciais que se traduz em economia no volume de água potável consumida e
consequentemente na diminuição do valor financeiro da conta de água e do volume de esgoto
despejado na rede da concessionária.
Palavras-chave: Água. Escassez. Viabilidade. Reúso. Sustentabilidade.
1 INTRODUÇÃO
A água, um recurso natural que sempre se pensou que fosse abundante e infinito
na natureza, infelizmente descobriu-se da pior maneira possível que esse recurso é sim finito e
1 Artigo apresentado a todas as disciplinas do 10º período do curso de Engenharia Civil, da Unidade de Ensino Superior Dom Bosco – UNDB, como requisito para obtenção de nota.
2 Acadêmico do 10º Período do Curso de Engenharia Civil. 3 Orientadora, Prof. Ma. em Engenharia Aeroespacial.
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não tem mais a disponibilidade para uso na quantidade necessária para suprir a demanda em
várias partes do mundo.
Segundo Rocha (2011), o ser humano é o grande responsável pela crise de água e
uma série de fatores provocados pelo homem são responsáveis pela situação atual e entre
esses fatores são destacados, conforme o mesmo relata em seu texto.
De forma que,
Desmatamentos, erosão, assoreamento e lançamento de efluentes, detritos industriais e esgoto doméstico nos cursos d’água têm contribuído com tal situação. Em países em desenvolvimento, estes problemas são agravados em razão da baixa oferta de serviços de abastecimento de água em quantidade e qualidade (ROCHA, 2011, p. 3).
O panorama dos recursos hídricos no mundo e no Brasil a cada dia nos mostra o
quão necessário se faz que sejam desenvolvidas novas tecnologias e também novas
ferramentas e dispositivos que possibilitem um uso racional e consiente da água no cotidiano
do ser humano.
E, diante de todo esse panorama, ainda há o aumento polulacional e um consumo
per capita bastante elevado em alguns países mais desenvolvidos.
O consumo per capita atribuido ao Brasil de 185 l/hab.dia na publicação de
Mundo Educação (2015) é uma estimativa de média nacional, e há uma variação desse valor
depedendendo da entidade que publica o consumo dos países a nível mundial.
Sendo que de acordo com a OMS – Organização Mundial da Saúde, a média de
consumo ideal é de 110 l/hab.dia.
No Brasil, os dados oficiais usados como parâmetros são os números divulgados
anualmente pelo Sistema Nacional de Informações sobre o Saneamento (Snis) do Ministério
das Cidades, que retrata o consumo médio per capita de água no ano de 2013 que foi de
166,29 l/hab.dia.
Usando como parâmetro o consumo médio adotado pela OMS, nota-se que o
consumo no Brasil é 51,17% maior que o parâmetro OMS e esse consumo pode ser
racionalizado de forma que o atendimento à população possa ser feito de forma satisfatória e
com foco no modelo de uso racional e do desenvolvimento sustentável.
O consumo per capita no Brasil também é bastante desigual por região e também
por densidade populacional, ou seja, a Região Norte é a mais abundante em água doce
superficial e tem a menor densidade populacional, em contraponto à Região Sudeste, onde os
mananciais de água doce não coseguem mais suprir a necessidade de consumo da população
em função do estresse hídrico atual.
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Com relação ao consumo de água na Região Nordeste, a área em que sempre
houve pouca oferta desse recurso é a região semi-árida por possuir poucos corpos hídricos e
também pelo clima, que provoca uma evaporação mais acelerada da água dos reservatórios e
açudes que abastecem a população.
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
2.1 A água no mundo
De toda a água existente na superfície da terra, 97,50% está nos mares e oceanos,
2,493% são de água doce subterrânea e regiões polares de difícil acesso ao ser humano e
somente 0,007% são de água doce proveniente de rios, lagos e pântanos de fácil acesso ao ser
humano, disponibilizados World Resources Institute, ONU (2008).
Também foram divulgados dados que retratam que do total de água doce acessível
disponível no planeta para consumo, é distribuído na sua maioria para a agricultura com
70,00%, seguido da indústria com 22,00% e o consumo individual com 8,00%.
Do percentual de água doce disponível nas Américas, é notório o papel de
relevância que tem o Brasil no contexto do continente e mundial, tendo em vista que temos
algo em torno de 28% dos 60% existentes na América do Sul, e esse percentual representa
mais ou menos 13% da disponibilidade mundial de água doce acessível, como foi destacado
por Libânio (2010).
Segundo Silvestre (1985), a forma como o homem vem se comportando com
relação ao uso desse recurso natural faz com que a água se torne cada vez mais poluída,
principalmente os mananciais superficiais que sofrem com os despejos de detritos, efluentes
industriais e detergentes que contaminam esses corpos hídricos e também prejudicam de
maneira significativa a fauna e a flora que dependem desse ecossistema para sobreviver.
2.2 A água no Brasil
Como já foi explanado anteriormente, o Brasil detém 28% de toda a água doce
disponível nas Américas e 13% da disponibilidade mundial e, mesmo com todo esse volume
de água, existem regiões que sofrem com a falta desse recurso, principalmente a região
semiárida do nordeste brasileiro. No entanto, com o atual panorama, a escassez já começa a
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fazer parte do cotidiano de outras partes do Brasil, como a Região Sudeste que atualmente já
faz parte do chamado estresse hídrico brasileiro devido a quatro fatores principais.
O primeiro fator é a diminuição da oferta de água, segundo o biólogo e diretor do
Departamento de Áreas Protegidas (DAP) do Ministério do Meio Ambiente (MMA) Sérgio
Henrique Collaço de Carvalho, Brasil (2015), o desmatamento na região amazônica afeta
diretamente o regime de chuvas em todo o País, fazendo com que o período chuvoso diminua
e com isso o abastecimento dos reservatórios naturais seja comprometido e o volume de água
disponível para captação nos corpos hídricos diminua a medida em que os mananciais que os
abastecem não conseguem manter um volume constante.
O segundo fator diz respeito a como a água doce superficial se apresenta no
Brasil, levando-se em conta o volume por região e a população beneficiada por esse recurso
natural, conforme foi ilustrado por Augusto e Costa (2012), onde é relatada a desigualdade
existente entre o volume existente e a população beneficiada.
O terceiro fator também muito importante que ainda é pouco difundido é em
relação aos corpos hídricos e poluição de suas águas que aumentam de forma exponencial e
esse tipo de contaminação ocorre em maior quantidade em grandes centros urbanos, o que
torna a captação de água nesses locais inviável do ponto de vista financeiro de tratamento para
consumo.
O quarto fator e não menos importante é o descaso dos gestores público com o
saneamento básico das cidades que, de uma forma generalizada, tem uma rede coletora de
esgoto e estação de tratamento de águas provenientes desse esgoto em percentuais muito
aquém do que já deveria ter sido investido, e essa falta de tratamento de esgoto provoca a
poluição em volumes absurdos a que os corpos hídricos são submetidos a cada dia.
2.3 A água doce e a legislação no Brasil
Segundo publicação da Cetesb (2015), em 22 de março do ano de 1992 foi
redigido, em uma reunião da ONU, o documento que foi entitulado “Declaração Universal
dos Direito da Água”, divididos em 10 direitos,
Em 21 de julho do ano de 2010, foi aprovada em assembléia geral da ONU a
Resolução A/RES/64/292 “a água potável e segura e o saneamento básico constituem um
direito humano essencial”.
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Segundo a ABAS (2015), o primeiro Código de Águas foi no ano de 1907, mas
não teve sua relevância levada em consideração e teve interrupção de sua tramitação em
função da cultura que a água é um recurso abundante e infinito.
Em 1934, depois de sofrer várias alterações foi sancionado o Decreto nº 24.643
que novamente instituiu o Código das Águas, que até hoje na opinião de juristas continua
atual do ponto de vista jurídico e que entre os seus principais preceitos incluia “a ninguém é
lícito conspurcar ou contaminar as águas que não consome, com prejuízo a terceiros...”
A partir da sanção do Decreto das águas foram incorporados novos decretos com
regulações entre os quais os mais significativos em ordem de cronologia foram:
Decreto nº 13 de 1935- Registros de aproveitamento de energia hidraúlica.
Decreto Lei nº 1.699 de 1939 – Conselho Nacional de Águas.
Lei nº 3.782 de 1960 – Criação do Ministério da Agricultura.
Lei nº 6.938 de 1981 – Criação do CONAMA.
Lei nº 9.433 de 1997 – Lei dos Recursos Hídricos.
Lei nº 9.605 de 1998 – Lei de Crrimes Ambientais.
Lei nº 9.984 de 2000 – Criação da ANA.
2.4 Instalações hidráulicas prediais
No Brasil, a NBR 5626/98 da ABNT- Associação Brasileira de Normas Técnicas,
em sua redação, trata dos parâmetros a serem observados na elaboração de projetos de rede
predial de água fria.
O projeto de rede hidráulica predial também tem que atender às legislações no
âmbito Estadual referente às Normas do Código de Segurança Contra Incêndio e Pânico
(COSIPA), às normas da Secretaria Estadual do Meio Ambiente e Recursos Naturais do
Maranhão e no âmbito Municipal atender às normas da Secretaria Municipal do Meio
Ambiente de São Luís (SEMMAM), assim como ao Regulamento dos Serviços Públicos de
Águas e Esgotos Sanitários da Companhia de Saneamento Ambiental do Estado do Maranhão
(CAEMA) que foi instituido pelo Decreto Estadual nº 11.060 de 1989.
No caso em estudo nesse trabalho, será adicionado a colocação de dispositivos de
redução de vazão nos pontos de uso de forma que o usuário tenha um abastecimento dentro da
normalidade com uma economia no consumo.
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A alimentação de água fria das edificações pode ser de 3 (três) modos distintos:
alimentação direta da rede de distribuição da concessionária, a alimentação feita através de
poços tubulares pertencentes à concessionária ou privados e através do abastecimento de
caminhões tanques.
Segundo Creder (2006), os sistemas de abastecimento predial de água fria são de
quatro tipos distintos.
O sistema direto (ascendente) que ocorre quando a edificação é alimentada
diretamente da rede da concessionária sem que haja qualquer tipo de reservação de água.
Outro tipo de sistema é o abastecimento indireto (ascendente sem bombeamento),
onde a água proviniente da concessinária é armazenada em um reservatório superior e o
mesmo abastece os pontos de uso da edificação.
O terceiro tipo é o sistema indireto (com bombeamento), onde a pressão oriunda
da rede da concessionária não é suficiente para abastecer o reservatório superior e há
necessidade de um reservatório inferior que é abastecido pela concessionária e a água é
conduzida ao reservatório superior com o auxílio de bombeamento eletromecânico.
O quarto tipo é o sistema hidropneumático, onde não há a necessidade do
reservatório superior e a pressão constante da tubulação predial é mantida pelo sistema
hidropneumático, a grande desvantagem desse sistema é o custo de implantação.
Como o parâmetro do projeto é pesquisar alternativas de redução de consumo, foi
necessário pesquisar que tipos de dispositivos poderiam ser utilizados e qual a economia
gerada por esses dispositivos.
Entretanto, para que se possa avaliar o tipo de economia gerada pela inserção
desses dispositivos nos pontos de uso de uma rede hidráulica predial utilizou-se a pesquisa
adotada por Hafner (2007), que tem elementos suficientes para que se possa desenvolver esse
trabalho, e elaborar a planilha de média de consumo por aparelhos sanitário, com o resultado a
média de água dos aparelho sanitário residenciais = 193 l/hab.dia.
Em sequência,d foram coletados dados de pesquisas com diversos aparelhos
ecomizadores de água para que se possa calcular a economia de água proporcionada pela
implantação desses dispositivos nos seguinte aparelhos sanitários:
Ducha ou chuveiro (água quente/fria) e lavatório com a implantação do restritor
de vazão de 12,0 l/min., que traz uma redução de 41,0 % no consumo.
Na torneira da pia será implantado um arejador de vazão de 6,0 l/min., gerando
uma economia de 76%.
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Na torneira de uso geral (tanque) será implantado um restritor de vazão gerando
uma economia de 76% no consumo.
2.5 Água de reúso
A segunda etapa do estudo diz respeito ao aproveitamento das águas servida do
esgoto secundário, que tem a denominação de água cinza, para ser utilizada nas descargas dos
vasos sanitários.
O reúso de água de esgoto doméstico é bastante recente e ainda não conta com
uma legislação ampla em todas as esferas seja, Municipal, Estadual e Federal e somente em
28 de novembro de 2015 foi publicada a Resolução Nº 54 do Conselho Nacional de Recursos
Hídricos, que estabelece os critérios e parâmetros que visem alavancar o reúso direto de água
não potável em todo o território brasileiro.
Esse trabalho busca a elaboração de projetos de rede hidráulica predial de reúso de
água cinza clara que possa vir a minimizar o volume total de esgoto despejados em corpos
hídricos e que esses esgotos sejam tratados de forma que causem menos danos aos corpos
hídricos.
O parâmetro principal para o reúso de águas residuárias residencial é estabelecer
quais os tipos de esgotos domésticos são produzidos e quais podem ser tratados e reutilizados
na edificação e em pesquisa por diversos autores sobre o assunto foi encontrado um estudo
realizado por diversas instituições e publicado pela Federação das Industrias do Estado de São
Paulo (FIESP) com o título “Conservação e Reúso da água em Edificações” onde Gonçalves
(2005) define a classificação da água proveniente do esgoto doméstico em dois tipos distintos:
Águas cinza: onde não há contribuição de efluentes vindos de descargas dos
vasos sanitários;
Águas negras: que são as águas provenientes do uso de vasos sanitários, onde há
a contribuição de fezes e urinas;
Segundo Henze e Ledin (2001), as águas cinzas são subdivididas em dois tipos:
água cinza clara que é a água proviniente do chuveiro, lavatório, máquina de lavar roupa e
tanque e água cinza escura, sendo esse último tipo referente às águas oriundas de pias de
cozinha e máquinas de lavar louça.
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Essa água de reúso após o tratamento deverá atender à Resolução do CONAMA
nº 020/86, que define a qualidade da água de acordo com o uso a que se destina e em
conformidade com a NBR 13969 de 1997 – Tanques sépticos e a NBR 7229 de 1993 -
Projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos da Associação Brasileira de
Normas Técnicas (ABNT).
De acordo com a NBR 13969/97, a classificação do reúso de água é dividido em 4
classes e para esse trabalho o reúso utilizado é o da classe 3, conforme tabela abaixo:
Tabela 7 - Classificação do reúso de águas
Classe Uso previsto TurbidezCloriformes
fecaisSólidos dissolvidos
totaispH
Cloro residual
CLASSE 3Reúso em descargas dos vasos sanitários Inferior a 10
Inferior a 500 NMP/100 ml
- - -
Fonte: NBR 13969/1997, adaptado pelo autor, 2015.
Também deve ser considerada a classificação da água servida quanto ao tipo de
reúso, que segundo Bittencourt, de Paula (2014) é dividida em três categorias: reúso direto,
reúso indireto e reciclagem interna.
Para o tratamento e posterior reúso das águas cinza residenciais é necessária a
montagem de um sistema isolado de captação e tratamento dessa água denominado de ETAC
(Estação de Tratamento de Água Cinza Clara).
A capacidade de tratamento da estação será determinada pela quantidade de água
cinza captada da edificação e principalmente ela deverá atender a necessidade de uso de água
nas descargas dos vasos sanitários.
O tipo de tratamento das águas cinza clara consiste em um sistema em que a água
passa por três tipos de tratamento ou filtragem, que pode ser mais bem explicado de acordo
com a figura abaixo:
Quadro 1 – Tratamento para reúso de águas cinza
Fonte: Gonçalves et al., 2006.
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3 ESTUDO DE CASO
3.1 Caracterização do empreendimento
O estudo será elaborado para um condomínio de prédios populares de baixa renda,
localizado no bairro do Anil Cutim na cidade de São Luis, estado do Maranhão.
O condomínio a ser utilizado para o estudo de viabilidade de alteração do projeto
da rede hidráulica predial de água fria para a implantação do reúso de água cinza clara é
composto por 5 (cinco) blocos residenciais, sendo cada bloco composto de 4 (quatro)
pavimentos e cada pavimento abriga 4 (quatro) unidades residenciais, no total de 80 unidades
residenciais.
O condomínio Rio Mearim está encravado em um terreno de 5.400,52 m² de área
total e tem a área construída é de 1.126,65 m², com uma taxa de ocupação de 20,86 %.
Cada unidade residencial é composta por: dois dormitórios, um ambiente de
jantar/estar, um ambiente de cozinha/área de serviço e um banheiro, com uma área total
construída por unidade de 39,08 m².
O sistema de abastecimento de água potável do condomínio é através de captação
em um poço tubular profundo de propriedade da Companhia de Saneamento Ambiental do
Maranhão (CAEMA), que abastece individualmente os reservatórios inferiores de cada bloco
residencial.
Cada bloco residencial do condomínio Rio Mearim tem o seu próprio sistema de
reservação de água potável com medição de consumo individual (hidrômetro), o que já se
traduz em uma medida de racionamento de consumo do condomínio, pois cada bloco
residencial tem um consumo diferente e a taxa paga pelo uso da água é de acordo com esse
consumo individualizado.
3.2 Cálculo do consumo per capita com o uso dos aparelhos economizadores
No estudo objeto desse trabalho, a adaptação do projeto será de forma que a
alimentação de água fria do imóvel já executada seja divida em duas partes distintas, com
redes de distribuição separadas, sendo que a primeira rede abastecerá os pontos de uso da
cozinha, da área de serviço, do chuveiro e lavatório dos banheiros.
A segunda rede abastecerá os pontos de descargas sanitárias através de uma nova
coluna de água com registro geral em cada unidade residencial, essa última rede será
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abastecida com a água de reúso captada da primeira rede que será armazenada e tratada para o
reúso, conforme esquema isométrico abaixo:
Figura 24 – Esquema isométrico de água fria da unidade residencial com reúso.
Fonte: Elaborado pelo autor, 2015.
Como o estudo de caso trata de um empreendimento já habitado e sendo que esse
fator dificulta uma medição real de consumo por unidade residencial, foi adotado como
parâmetro 193 l/hab.dia, que é muito próximo do consumo indicado pela NBR.
Com base no layout hidráulico da unidade residencial será implantado aparelho
economizador no chuveiro, lavatório, pia de cozinha e tanque.
Com a implantação desses equipamentos economizadores, foi elaborada uma nova
planilha de consumo médio por aparelho sanitário sem reúso de águas cinzas na descarga do
vaso sanitário e com a utilização do reúso, que nos fornece dois novos consumos distintos
para a unidade residencial, conforme pode ser observado abaixo:
Consumo médio dos aparelhos sanitários com uso dos aparelhos
economizadores e sem o reúso de água cinza clara = 127,04 l/hab.dia.
Consumo médio dos aparelhos sanitários com uso de aparrelhos
economizados e reúso de água cinza clara = 81,84 l/hab.dia.
3.3 Cálculo do consumo e reservação de água fria
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O cálculo do consumo e reservação será de acordo com os parâmetros da NBR
5626/98.
Será adotado o cosumo per capita de 193 l/hab.dia e o número de 5 pessoas por
unidade residencial conforme Tabela 4, então o consumo diário (CD) será de:
CD = Consumo per capita x quant. pessoas x quant. Unidades.
CD= 193 * 5 x 16
CD= 15.440 litros/dia.
RI (Reserva de incêndio) = 6.000 + (200*4)
RI = 7.000 litros
Será adotada a capacidade de reservação de água dos reservatórios: RIn
(reservatório inferior) = 60% e RS (reservatório superior) = 40 % + RI.
De acordo com os cálculos de consumo diário e reserva de água a capacidade dos
reservatórios será de:
Volume de Reservação de água = CD * 2
Volume de Reservação de água = 15.440 x 2
Volume de Reservação de água = 30.880 litros
Capacidade do RIn = 30.880 x 60%
Capacidade do RIn = 18.528 litros ou 18,53 m³.
Capacidade do RS = 30.880 x 40% + 7.000 = 19.800 litros 0u 19,80 m³
Capacidade do RS = 19.352 litros 0u 19,36 m³.
Com base nos cálculos de estimativa de consumo foi elaborada a planilha resumo
que mostra o consumo médio mensal do condomínio e o valor estimado pago pela água
potável, conforme abaixo:
Consumo estimado diário = 15.440,00 l
Consumo estimado mensal = 463,20 m³
Valor estimado conta de água e esgoto = R$ 13.835,64
Com a implantação dos aparelhos economizadores de água e o reúso de águas
cinza clara será adotado a média de consumo per capita calculado na planilha 3 da página 51,
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igual a 81,84 l/hab.dia, que será arredondado para 82 l/hab.dia, então o volume de
reservação de água será de:
CD = 82 x 5 x 16
CD = 6.560 litros/dia.
Volume de Reservação de água = 6.560 x 2
Volume de Reservação de água = 13.120 litros
Capacidade RIn = 13.120 * 60%
Capacidade RIn = 7.872 litros ou 7,90 m³.
Capacidade RS = 13.120 * 40% + 7.000
Capacidade RS = 12.248 litros ou 12,25 m³.
De acordo com os resultados obtidos foi elaborada uma planilha de resultados,
onde foi constatada a economia real que o uso dos aparelhos economizadores e o reúso
proporcionam ao condomínio, conforme abaixo:
Consumo estimado diário = 6.650,00 l
Consumo estimado mensal = 196,80 m³
Valor estimado conta de água e esgoto = R$ 5.943,36
Com base nos resultados alcançados, é fato que o consumo de água do
condomínio terá uma média de consumo de 463,20 m³/mês reduzido para 196,80 m³/mês,
gerando uma economia na ordem de 57,51 %, se acrescida a taxa de esgoto, isto se traduz em
uma economia média de R$ 7.892,28 (sete mil, oitocentos e noventa e dois reais e vinte e
oito centavos). Além da economia no consumo de água, em caso de novos empreendimentos
haverá também uma economia na execução da obra já que os reservatórios terão suas
dimensões reduzidas pelo volume de água que terão de armazenar.
3.4 Cálculo da produção de esgoto
A rede de esgoto predial das unidades residenciais é interligada a um tubo de
queda em cada linha de unidades dos 4 (quatro) pavimentos, e direcionada para caixas de
passagem situadas no terreno do lado externo das linhas de tubos de queda, essas caixas são
interligadas a outras caixas de passagem da rede que estão interligadas à caixa de passagem
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geral do condomínio que recebe todo o esgoto gerado nas unidades residenciais e direciona
para o PV (poço de visita) que já é de propriedade da Companhia de Saneamento Ambiental
do Maranhão (CAEMA).
Com a implantação do reúso haverá uma separação das redes sanitárias dentro da
unidade residencial, a rede sanitária de água cinza escura produzida pelo uso da pia da
cozinha será separada da rede sanitária de água cinza clara produzida pelo uso do chuveiro,
lavatório, máquina de lavar roupa e tanque, sendo que essa última será coletada para
tratamento e reúso.
A alteração de projeto interno de esgoto da unidade residencial com a inclusão do
reúso de água cinza clara prevê a implantação de um novo tubo de queda para coleta dessa
água.
Para os cálculos referentes à produção de água cinza do condomínio, foi usado
como parâmetro o consumo diário com o uso dos aparelhos economizadores e o reúso.
O consumo por aparelho sanitário é:
Bacia sanitária - 45,20 litros/dia
Lavatório – 8,50 litros/dia
Chuveiro – 45,08 litros/dia
Máquina de lavar roupa – 19,20 litros/dia
Tanque – 2,16 litros/dia
Como explicado anteriormente, somente serão computados com água cinza clara
os seguintes aparelhos sanitários: Lavatório (L), chuveiro (CH), máquina de lavar roupa
(MLR) e tanque (TQ).
Produção água cinza clara (ACC) = L + CH +MLR + TQ
ACC = (8,50 + 45,08 + 19,20 + 2,16)*5*16
ACC = 5.995,20 litros/dia.bloco * 5 blocos
ACCtotal = 29.976,00 litros/dia ou 29,98 m³.
Produção de Água Negra (AN)= 45,20 * 5 * 16
AN = 3.616 litros/dia.bloco * 5 blocos
AN total = 18.080 litros/dia ou 18,10 m³.
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Produção de Água Cinza Escura (ACE) = 6,91 * 5 * 16
ACE = 552,80 litros/dia.bloco * 5 blocos
ACE total = 2.764 litros/dia ou 2,77 m³.
O total de esgoto gerado pelo condomínio com o uso dos aparelhos
economizadores pode ser calculado pela fórmula:
Produção de Esgoto (Pesg) = (AN) + (ACC) + (ACE).
Pesg = (3.616) + (5.995,20) + (552,80)
Pesg = 10.164 litro/dia.bloco * 5 blocos
Pesg total = 50.820 litros/dia
Analisando os resultado,s tem-se uma produção de água cinza clara por dia que é
superior ao consumo nas descargas dos vasos sanitários ou produção de água negra, sendo
assim é necessário o tratamento de 20,00 m³ de água cinza clara por dia para o funcionamento
das descargas dos vasos sanitários.
Com o resultado dos cálculos de consumo de água de reúso, o próximo passo é o
cálculo de dimensionamento da infraestrutura necessária para a implantação do sistema de
reúso.
Será construída uma rede de esgoto destinada a coletar a água cinza clara dos
cinco blocos residenciais do condomínio que será direcionado para um tanque de
armazenamento a ser construído no nível mais baixo do terreno, como só haverá necessidade
de armazenar 20,00 m³ por dia, o tanque deverá ser interligado à rede de esgoto predial para
que o excedente possa ser direcionado para a rede de esgoto da concessionária.
Em cada bloco será implantado um reservatório inferior com capacidade de
armazenamento igual a 100% do consumo para um dia de consumo do bloco residencial, ou
seja, o reservatório inferior de água de reúso terá a capacidade de armazenar 4,00 m³, esse
reservatório deverá ser de PVC ou outro material que facilite a limpeza.
Será implantado um reservatório superior em cada bloco residencial com
capacidade igual a 100% do consumo diário, então a capacidade de cada reservatório será de
4,00 m³.
O reservatório superior de água de reúso será interligado ao reservatório superior
de água potável do prédio pela parte superior para que, no caso da necessidade de manutenção
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no sistema de reúso, o reservatório superior de reúso seja abastecido pela rede de água potável
do bloco residencial.
A nova rede de esgoto que coletará a água cinza clara para reúso foi dimensionada
de acordo com a NBR 8160/99.
Inicialmente será calculado o ramal de esgoto de águas cinza, pelo método do
número de unidades Hunter de contribuição (UHC).
A somatória do número de contribuição determina o diâmetro do ramal de esgoto
de acordo com a tabela 5 da NBR é de 75 mm.
Para o cálculo do diâmetro do tubo de queda é feita a somatória de todas as
contribuições UHC que serão ligadas a este tubo, no caso do projeto em estudo o sistema de
esgoto é dividido em quatro tubos de queda e cada tubo tem a contribuição de 36 UHC.
De acordo com a tabela 6 da NBR o tubo de queda terá o diâmetro de 75 mm.
Para o dimensionamento dos sub-coletores e coletores prediais a rede de esgoto de
água cinza será dividida em trechos, ou seja, onde a valor da UHC for igual o trecho terá a
mesma nomenclatura.
A próxima etapa é o dimensionamento das caixas de passagens, as mesmas serão
numeradas no projeto que, de acordo como o item 5.1.5.3 da NBR 8160/99, terão a forma de
um quadrilátero de lado medindo 0,60 m e altura variável de acordo com a declividade da
tubulação.
Da tabela 4 da NBR 7229/1993, foram coletados os parâmetros para o cálculo das
dimensões do tanque de armazenamento de água cinza.
Será adotada a altura de 2,50 m para o tanque.
A NBR também estabelece a relação entre a largura e a base, como:
2,0 ≤ L/B ≤ 4,0
Largura = 2base Largura = 2 * 2 = 4,0 m
Largura x base x 2,50 = 20 m³
2base x base = 20,00/2,50 = 2base² = 8
Base² = 8/2
Base = 2,00 m
Com a conclusão dos cálculos e anteprojetos, os elementos são suficientes para o
orçamento dos serviços de implantação do reúso na ordem de R$ 158.163,35 (cento e
cinquenta e oito mil, cento e sessenta e três reais e trinta e cinco centavos).
16
.
O custo mensal com a operação da ETAR é dividido em dois grupos:
Produtos necessários para o tratamento: R$ 450,00 reais.
Consumo mensal de energia elétrica: A ETAR 5000 necessita operar durante 4
horas para tratar o volume de esgoto que é necessário para o reúso diário.
Consumo = 4 horas x 30 dias x 1,47 KWh = 176,40 Reais.
Resultados da implantação das intervenções:
Valor estimado implantação aparelhos economizadores:.........R$ 3.677,60
Valor estimado implantação rede reúso de água cinza:............R$ 158.163,35
Valor estimativo total das implantações:.................................R$ 161.840,95
Valor estimado da economia mensal com a implantação:.........R$ 7.892,28
4 CONCLUSÃO
De acordo com os resultados do estudo de implantação dos aparelhos
economizados de água e o reúso de água cinza clara, ficou constatado que a alternativa é
viável, visto que a economia gerada com a implantação dos aparelhos economizadores quita o
custo dos serviços de implantação em 1,85 anos, ou seja, em aproximadamente 22,27 meses.
Tempo de amortização (Ta) = Custo de implantação (Ci) / (Economia mensal
(Em) – Valor da operação mensal (Vo)
Ta = Ci / Em
Ta = 161.840,95 / (7,892,28 – 626,40)
Ta = 22,27 meses ou 1,85 anos
Analisando o parâmetro do investimento por unidade residencial, teremos a
seguinte fórmula:
Investimento residencial (Ir) = Custo de implantação (Ci) / Unidades residenciais (Ur)
Ir = Ci / Ur
Ir = 161.840,95 / 80
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Ir = 2.023,01 Reais
O prazo médio de 90 dias ou três meses para a execução dos serviços de
infraestrutura necessários para a implantação do projeto, e com a definição do prazo é
calculado o custo mensal do investimento por unidade residencial, pela fórmula:
Custo mensal de investimento (Cmi) = Investimento residencial (Ir) / Prazo execução (Pe)
Cmi = Ir / Pe
Cmi = 2.023,01 / 3
Cmi = 674,33 reais.
Todos os resultados obtidos mostram que o custo financeiro para a implantação do
projeto é baixo em relação ao beneficio que a alternativa proporciona aos condôminos e de
uma forma mais abrangente a toda a comunidade, pois o uso racional de água potável já é
uma realidade no Brasil e deve ser adotado pelo maior número de usuários.
Se o estudo se mostra viável do ponto de vista de implantação em condomínios
residenciais já habitados, o resultado financeiro do investimento por unidade residencial no
valor de R$ 2.023,01 (dois mil, vinte e três reais e um centavo), acrescido no valor médio
de um apartamento que custa R$ 87.500,00 (oitenta e sete mil e quinhentos reais) (Valor
coletado residencial Ilha de Kros), se for calculado o percentual relativo a esse acréscimo no
valor final da unidade residencial, o acréscimo é na ordem de 2,32 %.
Esse percentual de acréscimo se mostra ínfimo diante do impacto positivo que o
reúso proporciona ao meio ambiente, e nesse sentido se os gestores públicos e privados
responsáveis por financiamento habitacional implantassem o reúso como obrigatoriedade dos
novos empreendimentos.
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