Universidade Federal de Santa Catarina Curso de Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental

PROPOSTA DE UM PROJETO PARA O APROVEITAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS NA INDÚSTRIA

Elson Evaristo de Souza

FLORIANÓPOLIS, (SC) JULHO/2005

Universidade Federal de Santa Catarina Curso de Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental

PROPOSTA DE UM PROJETO PARA O APROVEITAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS NA INDÚSTRIA

Elson Evaristo de Souza

Trabalho apresentado à Universidade Federal de Santa Catarina para Conclusão do Curso de Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental

Orientador Prof. Dr. César Augusto Pompêo

FLORIANÓPOLIS, (SC) JULHO/2005

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CENTRO TECNOLÓGICO

CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL

PROPOSTA DE UM PROJETO PARA O APROVEITAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS NA INDÚSTRIA

ELSON EVARISTO DE SOUZA Trabalho submetido à Banca Examinadora como parte dos requisitos para Conclusão do Curso de Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental–TCC II BANCA EXAMINADORA:

___________________________ Prof. Dr. César Augusto Pompêo (Orientador)

___________________________ Prof. Dr. Henrique de Melo Lisboa (Membro da Banca)

___________________________ Prof. Dr. Masato Kobiyama (Membro da Banca)

FLORIANÓPOLIS, (SC) JULHO/2005

AGRADECIMENTOS

Gostaria de prestar um agradecimento todo especial aos meus pais, Evaristo e

Doraci, por terem me proporcionado à vida, por terem me dado todo o suporte necessário para que eu chegasse até aqui. Agradeço aos meus irmãos, Edson, Eliana e Emerson, as minhas cunhadas Andréia e Karen, ao meu cunhado Sandro e a essas crianças maravilhosas que são meus sobrinhos Eduardo, Vanessa, Felipe e Bruna, obrigado pelo apoio, pela compreensão e pela ajuda prestada no momento propicio, enfim agradeço a toda minha família em geral por ter acreditado em meu potencial. Agradeço a todos os meus amigos pelos momentos de descontração e lazer.

Pela realização deste trabalho quero agradecer a empresa Schulz S.A. e a cidade de Joinville que me receberam de portas abertas. Agradeço a Schirlene por ter me contratado como estagiário, ao pessoal do setor de qualidade e meio ambiente, principalmente aos operadores da ETE, o Antônio Carlos (Carlos), o Fabio e o Marco Antônio (Marcos) pela amizade e companheirismo, pelas conversas e momentos de descontração, um agradecimento especial para a Grasiela (Grasi) não só pelas caronas de todos os dias, mas também pelas informações prestadas, pela ajuda na coleta de informações, pelo incentivo e pela amizade, enfim quero agradecer a todos os colaborados da empresa que de alguma forma contribuíram para a realização deste projeto e para meu crescimento profissional e pessoal. Agradeço também a todos os professores que de alguma forma deram o suporte necessário para a elaboração deste trabalho, especialmente ao Professor César Augusto Pompêo que me orientou, que me ajudou em momentos de dificuldade não só na elaboração deste trabalho, mas também antes dele.

Para finalizar agradeço a mim mesmo por não ter desanimado, por ter pensado duas vezes antes de tomar certas decisões, por ter me esforçado, me dedicado, por ter chego até aqui.

RESUMO

No intuito de popularizar e incentivar cada vez mais o aproveitamento das águas pluviais realizou-se este trabalho que apresenta toda uma teoria voltada para o assunto, assim como contempla a elaboração de uma proposta de projeto para o uso da água da chuva como manancial de abastecimento podendo assim após um tratamento prévio ser utilizada para fins potáveis. O estudo foi realizado na cidade de Joinville-SC, que possui um dos mais altos índices pluviométricos do Brasil, sendo o projeto proposto para uma indústria do setor metal-mecânico sediada na cidade. Proposta esta que contempla desde as fases iniciais de análise de dados pluviométricos, determinação da qualidade da água da chuva, levantamento das características da empresa em termos de áreas de coleta, consumo de água entre outras, até a elaboração do projeto propriamente dito com dimensionamento de novas galerias pluviais, filtros, locais para armazenamento da água e realização da desinfecção. Para finalizar realizou-se uma breve análise de custos, comprovando a viabilidade econômica do projeto. PALAVRAS-CHAVE: Aproveitamento de água da chuva, qualidade da água da chuva, uso para fins potáveis, indústria, sustentabilidade.

ABSTRACT With the intention to popularize and estimulate more the good use of the pluvial water, it was realized a project that shows every theory about the subject, the same way as it shows the preparation of a project for the use of the water of the rain as fountain of provide it can so after a treatment to be used to potable ends. The study was realized in Joinville – SC, that has one of the most higher pluviometer index of Brazil the project was proposed to a industry of the sector mechanic metal in the city of Joinville that show since the beginning levels of the analyzed of data pluviometer, determination of the quality of the water of the rain lifting the caracteristic of the company in terms of the area of the collection to use the water between others, until the elaboration of the project with dimention of new pluvial places, filters, places to store the water and realization of the disinfection to end it was realized if it was viable to develop the project. KEYS WORD: utilization of rain, Quality of rain water, it use to the potables, industry, sustain.

SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO....................................................................................................... 3

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .............................................................................. 4

2.1 A IMPORTÂNCIA DA ÁGUA................................................................................... 4 2.2 A ÁGUA DA CHUVA ............................................................................................. 5 2.3 CAPTAÇÃO, ARMAZENAMENTO E APROVEITAMENTO DA ÁGUA DA CHUVA.......... 5

2.3.1 Captação..................................................................................................... 5 2.3.1.1 Captação através de um toldo .............................................................. 6 2.3.1.2 Captação através da parede.................................................................. 7 2.3.1.3 Captação convencional através do telhado .......................................... 8

2.3.2 Armazenamento .......................................................................................... 8 2.3.2.1 Formas de se armazenar água da chuva............................................. 10

2.3.3 Aproveitamento e uso da água da chuva .................................................. 13 2.3.3.1 Aproveitamento da água da chuva na indústria ................................. 16

2.3.4 Sistema comercial para aproveitamento de águas pluviais ..................... 17 2.4 TEORIA PARA O DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA ..................................................................................................... 19

2.4.1 Determinação da área de coleta............................................................... 20 2.4.1 Determinação do volume do reservatório ................................................ 20

2.5 ESTIMATIVA DE VAZÕES MÁXIMAS: MÉTODO RACIONAL ................................ 22 2.5.1 Coeficiente de deflúvio (C) ....................................................................... 23 2.5.2 Intensidade da chuva (I) ........................................................................... 23

2.6 NORMALIZAÇÃO ............................................................................................... 24 2.6.1 Legislações Municipais............................................................................. 25

2.6.1.1 São Paulo ........................................................................................... 25 2.6.1.2 Rio de Janeiro .................................................................................... 25 2.6.1.3 Curitiba .............................................................................................. 26 2.6.1.4 Guarulhos -SP .................................................................................... 27 2.6.1.5 Santo André ....................................................................................... 27 2.6.1.6 Outras Cidades que pretendem criar suas legislações ....................... 27

2.6.2 Legislações Estaduais............................................................................... 27 2.6.2.1 Estado de São Paulo........................................................................... 28 2.6.2.2 Estado do Mato Grosso...................................................................... 28

2.6.3 Legislações Federais ................................................................................ 29 2.6.3.1 ABNT................................................................................................. 29

2.6.4 Legislações Estrangeiras.......................................................................... 29 2.6.4.1 Alemanha ........................................................................................... 29

3 METODOLOGIA................................................................................................. 29

4 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO............................................... 30

4.1 BREVE CARACTERIZAÇÃO DO MUNICÍPIO DE JOINVILLE .................................... 30 4.2 ABASTECIMENTO DE ÁGUA E ESGOTO .............................................................. 31

4.2.1 Abastecimento de água ............................................................................. 31 4.2.2 Coleta de Esgoto....................................................................................... 32

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4.3 BREVE CARACTERIZAÇÃO DA EMPRESA SCHULZ S.A. ...................................... 32 4.3.1 Setor Fundição.......................................................................................... 33 4.3.2 Setor Usinagem Automotiva ..................................................................... 34

4.3.2.1 Pintura................................................................................................ 34 4.3.4 Setor Compressores .................................................................................. 35

5 LEVANTAMENTO E ANÁLISE DOS DADOS PLUVIOMÉTRICOS......... 35 5.1 ESTUDO ESTATÍSTICO PARA DETERMINAÇÃO DO PERÍODO DE SECA............ ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.

6 DETERMINAÇÃO DAS ÁREAS DE COLETA............................................... 38

7 LEVANTAMENTO DA DEMADA DE ÁGUA NA EMPRESA ..................... 40

8 DETERMINAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA DA CHUVA .................... 42

9 DETERMINAÇÃO DOS USOS DA ÁGUA DA CHUVA ................................ 45

10 DIMENSIONAMENTO DOS RESERVATÓRIOS........................................ 45

11 ELABORAÇÃO DO PROJETO DO SISTEMA............................................. 47 11.1 GALERIAS ....................................................................................................... 48 11.2 TANQUE DE RETENÇÃO E DESCARTE................................................................ 50 11.3 PRÉ-FILTRAÇÃO .............................................................................................. 51 11.3 LAGOA DE RESERVAÇÃO ................................................................................. 52 11.4 FILTRAÇÃO ..................................................................................................... 53 11.5 RESERVATÓRIO SUPERIOR .............................................................................. 55 11.6 DESINFECÇÃO ................................................................................................. 55

12 BREVE ANÁLISE DE CUSTOS ...................................................................... 55

13 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................. 57

14 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.............................................................. 58

ANEXOS................................................................................................................... 61

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1 INTRODUÇÃO

A água é um recurso natural finito, um bem público que precisa ser preservado por todos.

Chegamos a um ponto onde o crescimento desordenado das cidades levou a degradação das matas, dos rios e a impermeabilização do solo causando a diminuição da infiltração da água da chuva e conseqüentemente aumentando a possibilidade de enchentes e/ou alagamentos, promovendo a proliferação de doenças e causando transtornos para toda uma população. O controle de enxurradas há muito tempo deixou de ser um problema qualquer se tornando um problema de saúde pública e bem estar social que deve ser combatido. Cada vez mais os legisladores brasileiros estão tomando consciência desta realidade e criando leis em nível municipal e até mesmo estadual que regulamentariam principalmente a captação e o armazenamento da água da chuva. No entanto há uma tendência pela criação de leis mais restringentes que incorporem o lado ecológico-ambiental e obriguem também o aproveitamento da água da chuva, preservando assim os recursos hídricos e promovendo a racionalização da água.

Em muitos países o aproveitamento da água da chuva já é uma realidade, principalmente nos mais desenvolvidos da Europa, onde a população tem plena consciência de que a água é um bem finito, escasso, devendo ser preservado para que não venha a faltar num futuro bem próximo, como já aconteceu num passado em épocas de guerra. Em virtude disto, nestas regiões a tecnologia para a efetivação de um sistema de captação, armazenamento e aproveitamento da água da chuva caminha em passos largos, apresentando bons resultados, no que diz respeito a utilização desta água para fins não potáveis em residências e indústrias.

Tendo em vista a necessidade da preservação dos recursos hídricos, combate ao desperdício de água tratada, redução de custos na produção industrial e a adequação a esta nova tendência mundial de desenvolvimento ecologicamente correto, onde o respeito pelo meio ambiente por parte das indústrias acaba sendo um fator indispensável na conquista de novos mercados, que faço este estudo e proponho a utilização da água da chuva principalmente na indústria, onde será realizado um estudo de caso, mas que também pode ser aplicado para edifícios e residências.

Este trabalho consiste na formulação de uma proposta de aproveitamento da água da chuva numa indústria metalúrgica, localizada no município de Joinville, norte de Santa Catarina. A idéia de propor o aproveitamento da água da chuva vem ao encontro da política da qualidade e do meio ambiente da empresa que visa à melhoria continua e incentiva a realização de trabalhos que visem à redução de custos e impactos ao meio ambiente. Outro fator que contribui para a realização deste projeto é o fato da empresa já possuir instalado todo o sistema de captação de águas pluviais e estar em andamento com um projeto que visa o reuso da água tratada proveniente da estação de tratamento de efluentes da empresa.

Já houve um estudo semelhante feito por Pereira (2004), no entanto foi proposto o aproveitamento da água da chuva em apenas um pavilhão da empresa. Neste trabalho se pretende algo maior inclusive com o tratamento da água coletada.

Desta forma, o objetivo geral do presente trabalho é elaborar uma proposta para o aproveitamento da água da chuva numa indústria do setor metal-mecânico. Este objetivo encontra-se detalhado nos seguintes objetivos específicos:

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• Apresentar a teoria sobre a captação, armazenamento e aproveitamento de águas de chuva. • Verificar qual a estrutura existente na empresa a respeito de captação de água de chuva. • Estudar as possibilidades para utilização desta água. • Elaborar um projeto do sistema proposto.

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Apresentação da teoria relacionada ao assunto baseado na literatura existente,

com objetivo de dar base e fundamento ao estudo proposto.

2.1 A importância da água A água é um recurso natural limitado e precioso. Três quartos da superfície

terrestre são ocupados pela água, no entanto somente 3% deste total são de água doce. Porém, 80% de toda esta água doce está congelada nas calotas polares ou geleiras, ou em lençóis subterrâneos muito profundos, ou seja, apenas 20% de todo o volume de água doce do planeta está acessível de forma imediata ao consumo humano. A distribuição desigual da água pelas diferentes regiões do planeta faz ainda com que haja escassez do recurso em vários países (AQUASTOCK, 2004, GNADLINGER, 2003).

O Brasil possui a sua disposição 6950 km3/ano de água doce, isso equivale a 17% de toda a água doce existente no mundo, no entanto apenas 1% desta quantidade é utilizada, sendo 43% para o uso domestico, 17% na indústria e 40% na agricultura. O destino da água nas residências dos brasileiros, cerca de 200 litros diários por habitante, é utilizada da seguinte forma: 27% para o consumo (cozinhar, beber), 25% higiene (banho, escovar os dentes), 12% lavagem de roupa; 3% outros (lavagem de carro) e finalmente 33% descarga de banheiro. Em apenas 12% do território nacional correspondente a região do semi-árido nordestino, há uma precipitação média anual inferior a 1000 mm/ano, em todas as outras regiões este valor é superior (AQUASTOCK, 2004, GNADLINGER, 2003).

Como podemos ver o Brasil é um dos poucos países do mundo onde existe água doce em abundância na maioria de suas regiões. No entanto, o mau uso, o desperdício e a poluição dos rios e lençóis freáticos ameaçam o abastecimento e aumentam o custo da água tratada da rede pública, principalmente nos grandes centros urbanos mais ao sul do país. Neles, a situação é agravada pelo problema da impermeabilização do solo, que além de diminuir a recarga dos aqüíferos, causa ainda problemas de enchentes em épocas de chuva intensa (AQUASTOCK, 2004, GNADLINGER, 2003).

A escassez e o mau uso dos recursos hídricos fizeram com que a ONU - Organização das Nações Unidas considerasse a água o principal tema do século 21, e declarasse o ano de 2003 como sendo o Ano Internacional da Água, em seu alerta sobre degradação ambiental no planeta a ONU enfatiza que a água é o recurso natural mais degradado pelo homem. A proteção da água potável deve ser assegurada para garantir que ela não se torne num futuro próximo um produto de luxo (AQUASTOCK, 2004, GNADLINGER, 2003).

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2.2 A água da chuva É notório que a água é a principal fonte de vida e que este líquido é finito e

único, pois não se tem conhecimento de outro material com as mesmas propriedades na natureza.

O gerenciamento do uso da água e a procura por novas alternativas de abastecimento como o aproveitamento das águas pluviais, a dessalinização da água do mar, a reposição das águas subterrâneas e o reuso da água estão inseridos no contexto do desenvolvimento sustentável, o qual propõe o uso dos recursos naturais de maneira equilibrada e sem prejuízos para as futuras gerações.

A busca por novas fontes de abastecimento de água faz-se urgente em todo o planeta. O ciclo da água promove a renovação desta, porém a quantidade de água existente é sempre a mesma e o seu consumo aumenta todos os dias, o que a torna um recurso natural finito.

“A água da chuva pode ser utilizada em diversos processos, é uma ótima fonte de água e de tecnologia relativamente simples e econômica. A captação da água de chuva é um processo antigo usado pelas primeiras civilizações” (GIACCHINI, 2004, p.2).

Na Alemanha e no Japão, por exemplo, o processo de captação da água de chuva começou visando à retenção das águas pluviais como medida preventiva no combate a enchentes urbanas. Muitos são os fatores responsáveis pelas inundações, como o lixo que é jogado nos rios, a degradação das encostas, o estreitamento do leito dos rios e outros tipos de agressões ao meio ambiente. A água da chuva por sua vez, escoa toda para o rio, pois não tem onde se infiltrar devido às ruas, em grande parte, estarem cobertas por asfalto e as edificações e pátios impermeabilizados. Um meio de se evitar que a água da chuva escoe toda para os rios, é armazenar esta água no próprio local e utilizá-la em atividades que não necessitam de água tratada. Desta forma, no decorrer do tempo, o aproveitamento da água ganhou espaço em função do risco de escassez e, também, para promover a recarga dos subsolos que são a principal fonte de abastecimento de água nestes países (RAINDROPS GROUP, 2002; GIACCHINI, 2004).

O aproveitamento da água de chuva está sendo realizado por indústrias, escolas, postos de gasolina, enfim em atividades que consomem um volume elevado de água para fins não potáveis, pois representa uma economia no consumo de água tratada e conseqüentemente redução de despesas. 2.3 Captação, armazenamento e aproveitamento da água da chuva Será apresentado nesta seção uma revisão teórica a respeito da captação, armazenamento e aproveitamento da água da chuva.

2.3.1 Captação O sistema consiste, basicamente, no uso da área de cobertura (telhado ou laje)

para captar a água da chuva e, após passar por um filtro ou mecanismo de retenção de impurezas, conduzi-la a um reservatório onde será armazenada para fins não potáveis (IDHEA, 2004).

A captação da água da chuva muitas vezes é realizada principalmente em residências cujos telhados possuem platibanda, onde a água proveniente do mesmo

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deve ser encaminhada para um ponto de saída para que esta não se acumule na laje de cobertura e venha a causar infiltrações. Em outros casos as calhas de captação são colocadas para evitar que o gotejamento da água proveniente dos telhados venha a danificar o piso com o passar do tempo ou para diminuir o escoamento da água pelo pátio do terreno. Nos edifícios residenciais, comerciais e prédios industriais, a captação normalmente é realizada tendo em vista que há uma norma da ABNT (NBR 611/81), a qual fixa exigências e critérios necessários aos projetos das instalações de drenagem de águas pluviais, visando garantir níveis de funcionalidade, segurança, higiene, conforto, durabilidade e economia em uma edificação, na qual todos os engenheiros seguem ao elaborar seus projetos. Logo, em todos esses casos há um sistema de coleta e direcionamento da água da chuva, só que na maioria deles está água é simplesmente captada e lançada diretamente no solo, na rede pluvial ou de esgotos. Ainda são poucos os casos em que se realiza a captação da água da chuva com o objetivo de um fim mais nobre, que seria o reaproveitamento da mesma para o abastecimento das peças de uso de água não potável numa edificação, ou em processos industriais de forma direta ou após tratamento prévio, para cada caso.

A captação da água da chuva é feita normalmente a partir do telhado das edificações através de tubulações (calhas), no entanto a captação desta água pode ser feita também a partir de pisos e pátios livres ou de estacionamento, toldos móveis, além da própria parede de um prédio ou residência. A captação pode ser feita de diversas maneiras possíveis como é exemplificado pelo GROUP RAINDROPS (2002) do Japão e que será visto a seguir.

2.3.1.1 Captação através de um toldo O toldo de uma sacada foi transformado em um captor de água de chuva.Tudo

o que se tem a fazer é fixar uma calha no toldo, unindo um tubo flexível a ela, como se verifica na Figura 1 (GROUP RAINDROPS, 2002).

Figura 1 – Captação de água da chuva através de um toldo (GROUP RAINDROPS,

2002).

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2.3.1.2 Captação através da parede A água de chuva também pode ser coletada das superfícies verticais dos

edifícios, pois a chuva normalmente não cai exatamente na vertical, fato pelo qual as paredes de um edifício devem ser impermeabilizadas e as janelas vedadas.

A quantidade de água de chuva coletada da superfície vertical de um edifício é considerada como sendo em torno de 50% da quantidade da superfície horizontal do mesmo tamanho; mas há um relatório que mediu 7% de fato. Mesmo considerando apenas 7% do total, a quantidade de água da chuva coletada em uma superfície vertical seria grande, pois uma parede de um edifício tem várias vezes o tamanho de sua cobertura e há muitos edifícios altos em áreas urbanas (GROUP RAINDROPS, 2002). Nas Figuras 2 e 3 apresenta-se dois exemplos propostos pelo GROUP RAINDROPS (2002) de como pode ser feita a captação da água da chuva proveniente das paredes dos edifícios.

Figura 2 – Captação de água da chuva através da parede de uma residência (GROUP

RAINDROPS, 2002).

Figura 3 – Captação de água da chuva através da parede de um edifício (GROUP

RAINDROPS, 2002).

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2.3.1.3 Captação convencional através do telhado Na Figura 4 pode-se visualizar como é feita a captação da água do telhado de

forma convencional através de calhas. Este exemplo é de uma edificação onde é feita a captação, mas, no entanto a água não é aproveitada ela é simplesmente lançada no pátio, desperdiçando assim uma grande quantidade de água que poderia ser reaproveitada.

Figura 4 – Captação de água da chuva através de calhas (Foto do Autor).

2.3.2 Armazenamento O armazenamento da água de chuva tem sido realizado em muitas partes do

mundo e em diferentes continentes há milhares de anos, especialmente em regiões áridas e semi-áridas que correspondem a mais ou menos 30% da superfície terrestre. Foi usado e difundido especialmente em regiões onde as chuvas ocorrem somente durante poucos meses e em locais diferentes. Como por exemplo, na Província Ganzu na China já existiam cacimbas e tanques para água de chuva há dois mil anos.

O povo Maya na península de Yucatan, onde hoje está localizado o México já fazia o armazenamento da água da chuva. Aliás, o México em si, é um país rico em antigas e tradicionais tecnologias de coleta de água de chuva, datadas da época dos Aztecas e Mayas.

No século X, existia na região mexicana uma agricultura baseada na utilização de água de chuva. As pessoas viviam nas encostas e sua água potável era fornecida por cisternas com capacidade de 20.000 a 45.000 litros, chamadas Chultuns (Figura 5). Estas cisternas tinham um diâmetro de aproximadamente 5 metros e eram escavadas no subsolo de calcário, revestidas com reboco impermeável. Acima delas havia uma área de captação de 100 a 200 m2.

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Nos vales mexicanos eram usados outros sistemas de armazenamento de água de chuva, como as Aguadas, que eram enormes reservatórios de água de chuva escavados artificialmente que tinham capacidade de 10 a 150 milhões de litros, e as Aquaditas, (pequenos reservatórios artificiais para 100 a 50.000 litros). As Aguadas e Aquaditas eram usadas para irrigar árvores frutíferas e/ou bosques além de fornecer água para o plantio de verduras e milho em pequenas áreas. Muita água era armazenada, garantindo-a até durante períodos de seca inesperados. Isto é um exemplo de manejo integrado de água. Exemplos como este e muitos outros pode-se encontrar ao redor do mundo.

No Irã são utilizadas cisternas denominadas Abanbars (Figura 6), que fazem parte do tradicional sistema de captação de água de chuva comunitário existente naquele país (GNADLINGER, 2000).

Figura 5 – Antigos reservatórios Mexicano denominado Chultuns(GNADLINGER,2000).

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Figura 6 – Abanbars - tradicional cisterna iraquiana (GNADLINGER, 2000).

2.3.2.1 Formas de se armazenar água da chuva Várias são as formas de armazenamento das águas superficiais. Uma maneira

é através da construção de açudes e lagoas que por não serem impermeabilizados não mantém o volume de água devido à infiltração e evaporação. Com essas formas de armazenamento não é possível manter a potabilidade da água, pois existe o risco de introdução de matéria orgânica e poeiras. Outra forma de armazenamento são as caixas d’água, containeres e cisternas com paredes impermeabilizadas e cobertas. A vantagem dessas formas de armazenagem é a eliminação da infiltração e evaporação e a manutenção da potabilidade da água, podendo armazenar água tratada e própria para o consumo humano (EMBRAPA, 2005). As cisternas servem para captar e armazenar as águas da chuva que escorrem de telhados ou de áreas que podem ser usadas para captação. A melhor forma de armazenamento da água de chuva é como no caso da água potável, a cisterna subterrânea. Sem luz e calor, retarda-se a ação das bactérias. As cisternas são formadas por um conjunto de estruturas composto pelo sistema de captação, sistema de filtragem e um reservatório de armazenamento (EMBRAPA, 2005).

Existem diferentes tipos de tanques de armazenamento, tanto quanto a forma, ao material ou a estrutura. Os tipos dependem do uso, propósito da instalação, estilo das construções, capacidade de armazenamento e local de instalação.

Desde muito tempo, jarros de água, baldes ou barris vêm sendo usados como tanque para armazenar água. Recentemente, tambores e recipientes plásticos ou de fibra de pequenas capacidades, ou seja, menores que 500 L, vêm sendo utilizados.

Tanques para o próprio armazenamento da água da chuva também vêm sendo comercializados. Tanques maiores, acima de 500 L, são montados utilizando aço, material inoxidável, ou podem ser construídos em concreto reforçado (GROUP RAINDROPS, 2002).

VIDAL (2002) apresenta em seu livro algumas maneiras de se fazer o armazenamento da água da chuva desde a forma mais barata e simples até uma forma

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mais sofisticada. Claro que maior a sofisticação do sistema de armazenamento, melhor será a qualidade da água ali depositada.

No nordeste brasileiro no intuito de escapar da seca e garantir água para a população e para os animais durante as épocas de estiagem, há anos vem-se fazendo o armazenamento da água da chuva, pois esta é a fonte mais segura e confiável para o abastecimento de água naquela região. Por este motivo foram desenvolvidos na região diferentes tipos de cisternas para resolver o problema da água potável. Dentre muitos exemplos pode-se citar alguns como a cisterna de placa de concreto com tela de arame (Figura 7), que possui 50 cm de largura, 60 cm de comprimento e 3 cm de espessura, fortificado com arame galvanizado de aço Nº 12 e rebocada por dentro e por fora. Se aderência entre as placas de concreto ficar fraca, a tensão da água pode causar rachaduras, por onde a água pode vazar, isto raramente acontece, mais se acontecer, poderá ser facilmente consertada (GNADLINGER, 2000).

Figura 7 – cisterna de placa de concreto com tela de arame (GNADLINGER, 2000).

Outro tipo é uma cisterna subterrânea feita com massa de cal e tijolos que

relembra os Abanbars do Irã e os Chultuns do México (Figura 8).

Figura 8 – Cisterna subterrânea de massa cal e tijolos (GNADLINGER, 2000).

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Em algumas partes da região semi-árida ainda podem ser encontrados os

caxios que são cisternas cavadas manualmente na rocha. Sua água é geralmente usada para os animais, porém, depois de filtrada, pode ser usada também para consumo humano (Figura 9) (GNADLINGER, 2000).

Figura 9 – foto de um Caxio, cisterna cavada manualmente na rocha

(GNADLINGER, 2000). Existem também as barragens subterrâneas (Figura 10) que servem para

armazenam a água do escoamento subsuperficial. Estas são feitas da seguinte forma: a parede da barragem é cavada para baixo da superfície do chão em solo raso, em direção ao subsolo cristalino impermeável. Em seguida, uma barreira de terra ou pedras é construída e coberta com uma folha de PVC do lado de onde vem a água para evitar vazamentos. No solo encharcado com água pode-se plantar culturas anuais ou árvores frutíferas. Além disso pode-se colocar quase sempre uma cisterna subterrânea para poder usar a água para consumo humano ou animal ou para irrigação (GNADLINGER, 2000).

Figura 10 – foto exemplo de Barragem Subterrânea (GNADLINGER, 2000).

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2.3.3 Aproveitamento e uso da água da chuva Aproveitar a água de chuva não é uma invenção nova. Em ilhas como

Fernando de Noronha e em todos os lugares aonde ou não existe uma rede de abastecimento ou esta ainda não supre a demanda integralmente, usou-se e continua-se usando a água da chuva. Em condições adversas como estas a água da chuva sempre foi muito utilizada, em virtude da falta de uma outra opção. Raros são os casos como o de uma lavanderia industrial, localizada no município de São Paulo, que há 30 anos capta, processa e utiliza a água de chuva nos seus processos de lavagem.

O aproveitamento da água da chuva não deve ser restrito apenas às áreas rurais. Nas áreas urbanas, essa técnica pode ser utilizada para ampliar o abastecimento. A água coletada pode ser utilizada na descarga dos banheiros e na lavagem de roupas, pisos e veículos. Recebendo um tratamento adicional, poderá ser aproveitada para encher piscinas - o que nos centros urbanos é responsável por grande parte do consumo de água. Por usar encanamento e reservatório distintos do abastecimento convencional, não há a mistura das águas.

O uso da água da chuva permite explorar menos o lençol freático. Além disso, a água da chuva é naturalmente doce, sem compostos calcareos, e permite a utilização de menor quantidade de detergentes para lavar a roupa, e assim verter uma água menos contaminante (VIDAL, 2002).

Hoje em dia a água da chuva ainda é um recurso natural absurdamente desperdiçado. Na prática ela pode ser utilizada para qualquer atividade que não exija a potabilidade da água tratada. É absurdo usar água tratada e cara para regar jardins, lavar carro ou calçada.

Dependendo do perfil de consumo, da área de captação e dos níveis de precipitação, a água da chuva poderá substituir 30% a 50% do total consumido nos domicílios, escolas e fábricas (COSTA, 2004).

Uma iniciativa simples seria implantação de um sistema de aproveitamento de água da chuva em escolas públicas, pois na maioria delas existem telhados com grande capacidade de captação. Basta desviar o escape da calha para uma cisterna de apoio que irá coletar a água da chuva para atividades secundárias, tais como para lavar o chão, os banheiros, etc. Dependendo da localização geográfica e da época do ano uma escola pode captar mais de 15 mil litros com facilidade. Isto pode ser feito em qualquer prédio que tenha telhado com boa área de captação (acima de 100 m2), sem grandes obras e custos (CORTEZ, 2002).

Apresenta-se agora um estudo realizado em março de 2002, por uma empresa que comercializa produtos para o aproveitamento de águas pluviais, que analisou a viabilidade de se implantar um sistema de aproveitamento da água da chuva em escolas públicas estaduais localizadas na região da grande Florianópolis.

Primeiramente para a obtenção de dados reais a respeito do consumo, foi realizada uma pesquisa junto a algumas escolas, que forneceram os dados apresentados na Quadro 1.

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Quadro 1 – Levantamento de dados das escolas

Escola 1: Escola Básica Aníbal Nunes Pires

Nº de salas: 26

Nº de turnos: 3 2200, equivalendo 733 Nº de Alunos: por período

Professores, servidores,Administração

120

Consumo de água: 141,5 m3/mês (média de 6 meses:) (Jul a Dez/2001) Consumo/estudante 8,8 litros (considerando (período integral)/dia 22 dias por mês)

Escola 2: Escola Básica Pero Vaz de Caminha

Nº de salas: 11 Nº de turnos: 3

760, equivalendo 253 Nº de Alunos:

por período Professores, servidores,Administração

50

Consumo de água: 204,2 m3/mês (média de 6 meses:) (Mar a Ago/2001) Consumo/estudante 36,6 litros (considerando (período integral)/dia 22 dias por mês) Escola 3: Escola de Educação Básica

Jornalista Jaime Calado Nº de salas: 6 Nº de turnos: 2

400, equivalendo 200 Nº de Alunos:

por período Professores, servidores,Administração

30

Consumo de água: 130,8 m3/mês (média de 6 meses:) (Mar a Ago/2001) Consumo/estudante 29,7 litros (considerando (período integral)/dia 22 dias por mês)

Fonte: Bella Calha (2002)

Baseando-se no estudo realizado chegou-se a uma média para o consumo real de 30 litros/aluno (período integral)/dia e elaborou-se uma nova fonte de dados considerando-a com padrão para as diversas escolas localizadas na região da grande Florianópolis, de forma a uniformizar o estudo e realizar uma análise mais ampla e geral.Os dados gerados são apresentados no Quadro 2.

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Quadro 2 – Fonte de dados padrão

Escola Analisada (projeto):Padrão

Nº de salas: 12

Nº de turnos: 3

1200, equivalendo 420, Nº previsto de Alunos:

por período Professores, servidores, Administração

70

Consumo de água previsto:

277,2 m3/mês

Índice Pluviométrico: 1.600 mm/ano Capacidade de Captação

1.589 m3/ ano

Média mensal atualizada:

132 m3

Fonte: Bella Calha (2002)

A partir dos dados padrão conclui-se que a captação de água da chuva teria capacidade de atender a 48% do volume total da água usada na escola, cujo destino deveria ser exclusivamente para usos não potáveis.

Para o consumo em questão, foi aconselhada pela empresa a utilização de uma cisterna de 90 m3, suficiente para 10 dias de estiagem. Para implementar o projeto em questão a empresa sugeriu que fossem realizadas algumas modificações na obra em relação aos projetos atuais e adquiridos alguns equipamentos como:

• Cisterna inferior com maior capacidade, e no volume sugerido exclusivamente para captação de água da chuva; • Caixa d`água superior para água da chuva; • Rede de água da chuva independente da rede de água potável; • Alimentação do sistema de água de chuva com água da rede quando, em períodos de estiagem, houver necessidade; • Implantação de equipamentos de filtragem antes de a água chegar na cisterna, bem como equipamentos auxiliares – freio d’água, conjunto bóia-mangueira, sifão-ladrão e bomba de recalque. O investimento financeiro previsto para a implantação do sistema de

aproveitamento de água da chuva numa escola pública da grande Florianópolis foi descriminado pela empresa da seguinte forma: (Ver Quadro 3)

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Quadro 3 – Análise de custos

Equipamentos / Obras Custos Construção da cisterna subterrânea R$ 16.000,00 Reservatório Superior (3.000 l) R$ 479,00 Tubulações extras R$ 800,00 Bomba de recalque (1 CV) R$ 175,00 Filtro e demais acessórios R$ 5.700,00

Total R$ 23.154,00 OBS.:Valores referentes a Março de 2002.

Fonte: Bella Calha(2002) Fazendo uma análise custo x beneficio chegou-se a seguinte conclusão: Nas escolas, todo o volume captado pode ser utilizado, sendo que a economia

anual prevista, aos custos atuais da água, é a seguinte: • Volume anual de água da chuva: 1.589 m3

• Preço por m3 R$ 2,63 • Economia Anual R$ 4.179,00 Portanto, o investimento se paga em 5,5 anos. Um tempo razoavelmente

pequeno, considerando todos os benefícios proporcionados pela implantação de um sistema como este.

2.3.3.1 Aproveitamento da água da chuva na indústria Uma das possíveis alternativas para compor o abastecimento de água de uma

indústria são as águas pluviais.Um sistema de aproveitamento de águas pluviais é, em geral, composto por:

• Reservatórios • Sistema de pressurização (para abastecimento direto dos pontos de consumo) ou sistema de recalque;

• Filtros separadores de sólidos e líquidos; • Tubos e conexões (rede exclusiva); • By pass para entrada de água de outra fonte para eventual suprimento do

sistema. Para o aproveitamento de águas pluviais é necessário um projeto específico

para dimensionamento dos reservatórios, bem como dos demais componentes do sistema, considerando a demanda a ser atendida por esta fonte de água e as características pluviométricas locais.

Quando utilizada para fins menos nobres, a água não necessita de tratamento avançado. Desta forma, ao reservar e utilizar águas pluviais há uma redução do consumo de água de qualidade mais nobre (SAUTCHÚK ET AL, 2004).

Conforme menciona SAUTCHÚK ET AL (2004) no Manual de Conservação e Reuso de Água para a Indústria, O aproveitamento da água da chuva na indústria pode trazer os seguintes benefícios:

Benefícios Ambientais: • Redução da captação de águas superficiais e subterrâneas, possibilitando uma situação ecológica mais equilibrada.

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• Aumento da disponibilidade de água para usos mais exigente, como abastecimento público, hospitalar, etc. Benefícios Econômicos: • Conformidade ambiental em relação a padrões e normas ambientais estabelecidos, possibilitando melhor inserção dos produtos brasileiros nos mercados internacionais; • Mudanças nos padrões de produção e consumo; • Redução dos custos de produção; • Aumento da competitividade do setor; • Habilitação para receber incentivos e coeficientes redutores dos fatores da cobrança pelo uso da água. Benefícios Sociais: • Ampliação da oportunidade de negócios para as empresas fornecedoras de serviços e equipamentos, e em toda a cadeia produtiva; • Ampliação na geração de empregos diretos e indiretos; • Melhoria da imagem do setor produtivo junto à sociedade, com reconhecimento de empresas socialmente responsáveis.

2.3.4 Sistema comercial para aproveitamento de águas pluviais Há no mercado brasileiro produtos que foram desenvolvidos especialmente

para se fazer o aproveitamento das águas pluviais, a utilização destes produtos em conjunto denominou-se sistema de aproveitamento de água da chuva.

Um desses sistemas consiste na utilização dos telhados das edificações e de calhas para fazer a captação das águas pluviais, que são dirigidas para um filtro autolimpante e encaminhadas para uma cisterna subterrânea.No intuito de proporcionar uma água de melhor qualidade foi desenvolvida uma canalização que encaminha a água até o fundo da cisterna lançando-a num equipamento denominado de “freio d’água” que retira a pressão da água impedindo que se criem ondulações, evitando assim que a sedimentação do fundo da cisterna se misture com a água. Estocada ao abrigo da luz e do calor, a água se mantém livre de bactérias e algas. Uma outra parte do sistema cuida de sugar a água armazenada de pontos logo abaixo da superfície, para não movimentar eventuais resíduos.

O sistema pode ser implementado tanto em edificações em construção como em obras já concluídas. Em obras em construção pode se prever em projeto um sistema paralelo ao de abastecimento de água potável e direcionar a água da chuva para o abastecimento de peças que não requeiram de água tratada, como vasos sanitários, torneiras de jardins, etc. Em obras já concluídas será necessário fazer uma reforma para adaptar o sistema a edificação, caso quiser se aproveitar todas as vantagens proporcionadas pelo sistema. Onde não se quer ou não for possível mexer nas instalações existentes, é possível aproveitar a água de chuva para jardins, piscina, limpeza de calçadas, lavar carros, entre outros usos.

A manutenção do equipamento é bem simples. Basicamente, consiste em fazer de duas a quatro vistorias anuais no filtro, abrindo a tampa do mesmo e retirando o miolo de aço inox para verificar se a tela está suja.Depois é só soltar dois parafusos e lavar a tela com água (BELLA CALHA, 2004).

O sistema de aproveitamento de água da chuva que eles propõe para uma residência é composto pelos seguintes equipamentos:

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• Filtro - Responsável por remover folhas e outros detritos que por ventura venham junto com a água captada.Na Figura 11 que é auto explicativa, podemos conferir como funciona este filtro.

Figura 11 - Filtro VF1 (BELLA CALHA, 2004).

• Cisterna – Responsável pelo armazenamento da água proveniente do filtro. • Mangueira Bóia – faz com que sempre a água mais limpa seja bombeada

para a caixa d'água. • Sifão Ladrão – Retira as impurezas da superfície da água, bloqueia odores

vindos da galeria e impede a entrada de roedores. • Freio d’água – Retira a pressão da água, que assim não revolve a

sedimentação do fundo da cisterna. Em resumo o sistema funciona da seguinte forma, a água é captada, filtrada e

lançada na cisterna que possui duas saídas, uma que vai receber a canalização que alimenta o reservatório superior através de uma bomba, e outra que serve como extravasor que irá funcionar quando houver excesso de água na cisterna, esta água excedente será lançada diretamente na rede pluvial. O reservatório superior possuirá duas entradas e uma saída. As entradas serão, uma proveniente da cisterna de água pluvial e outra do reservatório superior de água tratada que só entrará em funcionamento quando não houver água de chuva suficiente para abastecer as peças de utilização na qual esta está conectada. A saída irá abastecer as peças de utilização. A Figura 12 nos mostra de forma esquemática como funciona o sistema de aproveitamento de águas pluviais proposto.

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Figura 12 – Esquema de funcionamento do sistema (BELLA CALHA, alterado pelo

autor). Itens relacionados na figura: A → Realimentação com água potável, para quando houver déficit de água de

chuva. B → Calhas e tubulação para captação de águas pluviais. C → Alimentação dos pontos de utilização de água não potável com água de

chuva. D → Bomba de Recalque, para lançar a água da cisterna para o reservatório

superior. E → Tubulação de descarte de água para a rede pluvial. F → Entrada de água da chuva no filtro. G → Cisterna subterrânea, para armazenamento de águas pluviais. 1 → Freio d’água. 2 → Conjunto flutuante de sucção, mangueira bóia. 3 → Sifão ladrão 4 → Filtro residencial.

2.4 Teoria para o dimensionamento de um sistema de aproveitamento de água de chuva Para se dimensionar um sistema de aproveitamento de águas pluviais deve-se realizar as seguintes etapas:

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1º - Determinação da área de coletada de água da chuva; 2º - Determinação do volume do reservatório; 3º - Dimensionamento das instalações hidráulicas e de bombeamento para o sistema de distribuição de água de chuva. A terceira etapa é dimensionada de forma idêntica aos sistemas de instalações hidráulico-prediais, que são regulamentados pela norma NBR 5626 – Instalações prediais de água fria elaborada pela ABNT em 1982. Logo não há necessidade de se abordar este tópico em trabalhos desta natureza (HANSEN, 1996).

2.4.1 Determinação da área de coleta Geralmente a área de coleta é fixa, pois normalmente utiliza-se de construções já existentes para implementar o sistema ou quando está se projetando uma edificação já se prevê qual será a área de coleta.

No entanto para se determinar o volume máximo aproveitável de água de chuva não se pode considerar que toda a água da chuva que cai no telhado ou no pátio será armazenada, é preciso considerar o volume de água perdida por evaporação e absorção. Segundo CHECCHIA e SILVA (2004) há autores que citam um percentual de 50% de coleta de água de chuva em um sistema razoável de coleta, outros recomendam um valor em torno de 70%, no entanto eles consideram que 80% da chuva coletada pode ser armazenada com eficiência. Já GIACCHINI (2004), chama este volume de água perdida de coeficiente de escoamento superficial, aquele mesmo utilizado na hidrologia para cálculo da vazão máxima de uma bacia hidrográfica de pequeno porte que varia em função da natureza da superfície e que considera para telhado um valor variando entre 70% e 95%.

Neste trabalho prefiro chamar este coeficiente de coeficiente de coleta de água de chuva (C) e adotar um valor igual a 80% (C=0,80), considerando que os dois autores citados acima também adotaram este valor em seus respectivos estudos.

Para a determinação do volume máximo mensal aproveitável de águas pluviais utiliza-se a seguinte equação:

V = C x P x A (1) Onde: V = Volume máximo aproveitável de águas pluviais (m3) C = Coeficiente de Coleta de Água de Chuva (adimensional) P = Precipitação média mensal (m) A = Área de coleta de águas pluviais (m2)

2.4.1 Determinação do volume do reservatório Para uma determinação mais precisa do volume do reservatório, deve-se realizar um estudo estatístico a partir dos dados de precipitação diária para a obtenção do período de estiagem da região em estudo, ou seja, o número de dias consecutivos sem chuva. Conforme menciona HANSEN (1996) em seu trabalho, existem dois métodos para a análise de períodos de seca: • Método 1 – Uso da Seca máxima Anual Procedimento: 1º) Conta-se o número máximo de dias consecutivos sem chuva em cada ano; 2º)Ordena-se em ordem decrescente os valores e estima-se a freqüência pelo método Califórnia utilizando-se da seguinte equação:

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f = m / (n + 1) (2) Onde: f = Freqüência ou probabilidade m = número acumulado n = número total E o tempo de recorrência, ou tempo de retorno, será determinado pela equação:

Tr = 1/ f (3) Onde: Tr = Tempo de Retorno f = Freqüência 3º) Plotam-se os pontos, montando a curva do número máximo de dias consecutivos sem chuva x tempo de retorno. Verifica-se a ocorrência de ajuste a lei de Gumbel, transformando a probabilidade em uma variável reduzida através da seguinte equação:

X = - ln [ ln (1 / (1-P)] (4) Onde: X= É a variável reduzida P = Probabilidade de ocorrência (mesmo que f ) 4º) Caso ocorra o ajuste pela lei de Gumbel, pode-se tentar um ajuste das freqüências com a lei de Gauss ou utilizar diretamente o gráfico. Este método possui um fundamento teórico bastante consistente, no entanto para que seja efetivo de fato é necessário que se possua uma série de precipitações anuais de no mínimo 40 anos (preferencialmente mais de 50 anos). • Método 2 – Uso da Análise total Procedimento: 1º) Conta-se o número de eventos de dias consecutivos sem chuva em cada ano; 2º)Ordena-se em ordem decrescente os valores e estima-se a freqüência pelo método Califórnia utilizando-se da equação 2 e o tempo de recorrência, ou tempo de retorno, utilizando-se da equação 3; 3º) Plotam-se os pontos, montando a curva do número máximo de dias consecutivos sem chuva x tempo de retorno. Verifica-se a ocorrência de ajuste a lei de Gumbel, transformando a probabilidade em uma variável reduzida através da equação 4; 4º) Pode-se tentar um ajuste das freqüências com a lei de Gauss. Este método é indicado quando se possui uma série histórica de dados pluviométricos de no mínimo 10 anos. Para séries de dados pluviométricos inferiores há 10 anos podem-se utilizar tabelas simplificadas com número de dias secos por mês, escolhendo-se a média dos três mais secos, no entanto este método sugerido por Azevedo Netto citado por HANSEN (1996), geralmente superdimensiona o reservatório, o que pode tornar o projeto antieconômico. Para todos os métodos é razoável considerar que os dias com precipitação inferior a 1,0 mm são dias sem precipitação. Depois de identificada a seca de projeto, deve-se calcular o volume total de reservação multiplicando o consumo diário pelo número de dias sem chuva. Conforme menciona PEREIRA (2004) citando uma outra fonte, o dimensionamento do reservatório irá depender de sua utilização. Por exemplo, caso o objetivo seja para a utilização desta água para o abastecimento de água potável o volume do reservatório a ser construído deverá ser determinando considerando os seguintes fatores:

a) O consumo necessário de água para abastecer os usos propostos durante um período determinado (ano, meses, semanas, dias), levando em conta a

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existência de outras fontes de água no local (poço, nascente, mina, cisterna).

b) A quantidade de água de chuva capaz de ser captada e armazenada durante este mesmo período, este fator irá depender dos seguintes sub-fatores: b.1) Regime Pluviométrico da região (quantidade de chuva); b.2) Área disponível para a captação, tipo de superfície (telhado, terrenos impermeabilizados, etc) e de material (cerâmica, amianto, PVC, asfalto, etc) em que é captada.

A escolha do local para a construção do reservatório de captação deve ser feita considerando os seguintes aspectos: 1. O reservatório de captação deve ser locado de forma que possa receber por

gravidade a água escoada de todas as áreas de captação; 2. Dê preferência para locais onde não haja muitas árvores ou arbustos, cujas raízes

possam provocar rachaduras e conseqüentemente vazamentos; 3. Manter distância mínima de 10 a 15 metros de fossas, depósitos de lixo e outros

locais que possam vir a contaminar a água armazenada; É fato que a contaminação da água pode ocorrer antes mesmo de chegar ao

reservatório, pois as áreas de captação como telhados e afins, recebem depósitos trazidos pelo vento como folhas, papel, lixo, poeira, além de poder ser também local de passagem e/ou pouso de animais. Para evitar este tipo de contaminação é aconselhável evitar a entrada das primeiras águas escoadas proporcionando assim a “lavagem" das áreas de contribuição. O tempo de "lavagem" das áreas irá depender da intensidade da chuva (PEREIRA, 2004).

Um tanque de decantação permite a separação dos resíduos que tenham permanecido mesmo depois da pré-lavagem da água de entrada. Este tanque de decantação pode ser construído dentro do próprio reservatório ou fora deste, com volume variando entre 50 e 200 litros de reservação onde a água ficará um certo tempo, durante o qual os resíduos poderão decantar. Esta caixa deverá ser limpa regularmente.

Outro dispositivo que pode ser usado para a proporcionar a água da chuva uma maior qualidade é o filtro de areia, que é composto por sucessivas camadas de brita, areia grossa, areia fina e carvão, dispostas numa caixa que deverá ser instalada numa posição acima da tampa de entrada do reservatório de captação.

Para garantir uma água de boa qualidade para o consumo humano, evitando a contaminação pelo armazenamento é aconselhado à colocação de um clorador por difusão (PEREIRA, 2004).

2.5 Estimativa de Vazões Máximas: Método Racional

O método racional é largamente utilizado na determinação da vazão máxima de projeto para bacias com área inferior a 5 km2 (KOBIYAMA, 2003). A equação do modelo é a seguinte:

Q = (C x I x A) / 3,6 (5) Onde: Q = Vazão de Projeto (m3/s); C = Coeficiente de Escoamento superficial (ou deflúvio); I = Intensidade média da Chuva (mm/h); A = Área da Bacia (Km2).

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2.5.1 Coeficiente de deflúvio (C) O coeficiente de deflúvio é definido como sendo a relação entre a quantidade de chuva que escoa superficialmente e a quantidade total de chuva que cai na bacia. Este valor depende de algumas características com solo, cobertura, tipo de ocupação, tempo de retorno e intensidade da precipitação. Para a determinação deste coeficiente há uma enormidade de tabelas, exemplos Tabelas 1 e 2, que mostram a relação entre a ocupação do solo e o valor de C correspondente (KOBIYAMA, 2003; PEREIRA, 2004).

Tabela 1 – Valores do Coeficiente de Deflúvio (C)

Natureza da Superfície Valores de C Telhados perfeitos, sem folga. 0,70 a 0,95 Superfícies asfaltadas e em bom estado 0,85 a 0,90 Pavimentações de paralelepípedos, ladrilhos ou blocos de madeira com juntas bem tomadas. 0,75 a 0,85

Para as superfícies anteriores sem juntas tomadas 0,50 a 0,70 Pavimentações de blocos inferiores sem as juntas tomadas 0,40 a 0,50

Estradas macadamizadas 0,25 a 0,60 Estradas e passeios de pedregulho 0,15 a 0,30 Superfícies não revestidas, pátios de estrada de ferro e terrenos descampados. 0,10 a 0,30

Parques, jardins, gramados e campinas, dependendo da declividade do solo e natureza do subsolo 0,01 a 0,20

Fonte: Manual de Técnicas de bueiro e Drenos da ARMCO por KOBIYAMA (2003).

Tabela 2 – Valores do Coeficiente de Deflúvio (C) - 2º opção

Características da bacia C em % Superfícies impermeáveis 90 - 95 Terreno estéril montanhoso 80 - 90 Terreno estéril ondulado 60 - 80 Terreno estéril plano 50 - 70 Prados, campinas, terreno ondulado 40 - 65 Matas decíduas, folhagem caduca 35 - 60 Matas coníferas, folhagem permanente 25 - 50 Pomares 15 - 40 Terrenos cultivados em zonas altas 15 - 40 Terrenos cultivados em vales 10 - 30

Fonte: KOBIYAMA (2003).

2.5.2 Intensidade da chuva (I) A intensidade da chuva está diretamente ligada ao tempo de duração e a freqüência de ocorrência do fato. Para determiná-la foram realizados estudos em diversas cidades brasileiras que deram origem a equações de intensidade de chuvas

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para estas localidades. Abaixo apresentamos algumas equações utilizadas para determinar a intensidade da chuva. • Equação para Florianópolis-SC – i = 145 x T0,25 / (td – 1,18)0,34

• Equação para Curitiba-PR – i = 1239 x T0,15 / (td + 20)0,74

• Equação para São Paulo-SP – i = 3462,7 x T0,172 / (td + 22)1,025

• Equação para Rio de Janeiro- RJ – i = 99,154 x T0,217 / (td + 26)1,15

Sendo que para todas as equações temos: i = intensidade máxima média em mm/h; t = tempo de duração em minutos; T = período de retorno em anos; Para a cidade de Joinville-SC, até o presente momento não se tem conhecimento da existência de uma equação de intensidade de chuvas para a cidade, no entanto MEDEIROS et al (2002) realizaram um estudo onde determinaram a intensidade da chuva para alguns tempos de duração com tempos de retorno pré-fixados para cada uma das cidades do estado de Santa Catarina. Na Tabela 3 apresentamos esses dados referentes à cidade de Joinville-SC.

Tabela 3 – Intensidade da Chuva para a cidade de Joinville-SC

Intensidade da chuva (mm/h) para Joinville-SC

Tempo de Retorno Duração 5 anos 10 anos 20 anos 50 anos 100 anos

5 minutos 166,1 204,5 241,2 293,9 330,2 10 minutos 131,9 162,4 191,6 233,4 262,2 15 minutos 114,0 140,3 165,5 201,7 226,6 20 minutos 98,9 121,8 143,7 175,1 196,7 25 minutos 88,9 109,4 129,1 157,3 176,8 30 minutos 81,4 100,2 118,2 144,1 161,9

1 hora 55,0 67,7 79,9 97,4 109,4 6 horas 15,7 19,3 22,8 27,8 31,2 8 horas 12,8 15,7 18,5 22,6 25,4 10 horas 10,7 13,2 15,6 19,0 21,4 12 horas 9,3 11,4 13,5 16,4 18,4 24 horas 5,5 6,7 7,9 9,7 10,9

Fonte: MEDEIROS et al (2002) 2.6 Normalização

As águas de chuva, na maioria das legislações sejam elas nacionais, estaduais

ou federais, são encaradas como esgoto, pois ela usualmente vai dos telhados, e dos pisos para as bocas de lobo aonde vai carreando todo tipo de impurezas, dissolvidas, suspensas, ou simplesmente arrastadas mecanicamente, para um córrego que vai acabar dando num rio que por sua vez vai acabar suprindo uma captação para tratamento de água potável. No entanto esta mentalidade esta começando a mudar, os legisladores estão cada vez mais se dando conta que a água proveniente da chuva possui boa qualidade e pode ser aproveitada nas próprias residências evitando assim problemas urbanos e ambientais, além de propiciar ganho econômico para a população.

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2.6.1 Legislações Municipais É pensando na qualidade de vida da população que várias cidades brasileiras já

criaram ou estão com propostas para a criação de leis que regulamentam e incentivam o armazenamento e o uso da água da chuva nas edificações.

Veremos agora algumas cidades onde já existem essas leis.

2.6.1.1 São Paulo Publicado no Diário Oficial da Prefeitura municipal de São Paulo do dia 5 de

janeiro de 2002, o decreto lei que estabeleceu no município de São Paulo a obrigatoriedade para todos proprietários de imóveis com área impermeabilizada superior a 500 m2 que queiram fazer reformas ou novas construções devam providenciar cisternas que ajudem a reter a água da chuva. O tamanho dos reservatórios varia de acordo com as dimensões da obra. A lei parte do princípio de que a crescente impermeabilização do solo agrava os problemas urbanos provocados pelas chuvas e que o responsável pela obra deve aumentar a capacidade de retenção da água da chuva em dias de temporal.Conhecida com a “Lei das Piscininhas”, por causa dos “piscinões” é o ponto de partida para o uso racional da água da chuva na maior cidade do Brasil.

Dados da ANA - Agência Nacional de Água - dizem que a quantidade de chuva que cai durante um ano sobre um telhado de 100 metros quadrados em São Paulo, é suficiente para abastecer uma família de quatro pessoas durante seis meses (TRIGUEIRO,2004).

Os principais pontos da Lei nº 13.276, 04 De Janeiro De 2002, que “torna obrigatória a execução de reservatório para as águas coletadas por coberturas e pavimentos nos lotes, edificados ou não, que tenham área impermeabilizada superior a 500m”, são:

Art. 1º - Nos lotes edificados ou não que tenham área impermeabilizada superior a 500m" deverão ser executados reservatórios para acumulação das águas pluviais....

Art. 2º - § 2º - A água contida pelo reservatório deverá preferencialmente infiltrar-se no solo, podendo ser despejada na rede pública de drenagem após uma hora de chuva ou ser conduzida para outro reservatório para ser utilizada para finalidades não potáveis.

Art. 3º - Os estacionamentos em terrenos autorizados, existentes e futuros, deverão ter 30% (trinta por cento) de sua área com piso drenante ou com área naturalmente permeável.

A lei na integra pode ser conferida no anexo 1. Como podemos ver esta lei deixa bem clara a exigência de se fazer a captação

e o armazenamento da água da chuva na cidade de São Paulo, assim como indica sua utilização para fins não potáveis.

2.6.1.2 Rio de Janeiro No dia 02 de Fevereiro de 2004 o prefeito da cidade do Rio de Janeiro, César Maia, criou o decreto que torna obrigatório, a adoção de reservatórios que permitam o retardo do escoamento das águas pluviais, no município.O projeto de lei obriga as empresas de projetos e construção civil a prover coletores, caixa de armazenamento e distribuidores para água da chuva, nos projetos de empreendimentos residenciais que

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abriguem mais de 50 famílias ou com mais que 500 m2 de área construída. O objetivo é fazer com que a água armazenada seja utilizada em tarefas domésticas secundárias, como lavagem de automóveis, limpeza de banheiros e irrigação de jardins (PMRJ, 2004). Os principais pontos do Decreto Municipal RJ nº 23940/2004, são:

Art. 1° Fica obrigatória, nos empreendimentos que tenham área impermeabilizada superior a quinhentos metros quadrados, a construção de reservatórios que retardem o escoamentos das águas pluviais para a rede de drenagem.

Art. 2º § 3º - A água contida pelo reservatório deverá, salvo nos casos indicados pelo órgão municipal responsável pelo sistema de drenagem, infiltrar-se no solo, podendo ser despejada, por gravidade ou através de bombas, na rede pública de drenagem após uma hora de chuva ou ser conduzida para outro reservatório para ser utilizada para finalidades não potáveis, atendidas as normas sanitárias vigentes e as condições técnicas específicas estabelecidas pelo órgão municipal responsável pela Vigilância Sanitária.

Art. 3º No caso de novas edificações residenciais multifamiliares, indústriais, comerciais ou mistas que apresentem área do pavimento de telhado superior a quinhentos metros quadrados e, no caso de residenciais multifamiliares, cinqüenta ou mais unidades, será obrigatória a existência do reservatório objetivando o reuso da água pluvial para finalidades não potáveis e, pelo menos, um ponto de água destinado a este reuso, sendo a capacidade mínima do reservatório de reúso calculada somente em relação às águas captadas do telhado.

A lei na integra pode ser conferida no anexo 2. A lei carioca, talvez por ser mais recente, é bem mais completa que a

paulistana, esta já torna obrigatório, e não apenas indica como a outra, a se fazer o aproveitamento da água da chuva para fins não potáveis em pelo menos um ponto de utilização em novos empreendimentos. A essência desta lei não se restringe em apenas evitar alagamentos, mas também se preocupa em preservar a água e o meio ambiente em geral.

2.6.1.3 Curitiba Sancionada pelo então prefeito de Curitiba, Cassio Taniguchi, e publicada no

Diário Oficial do Município em 18 de Setembro de 2003, a lei que “Cria no Município de Curitiba o Programa de Conservação e Uso Racional da Água nas Edificações - PURAE.”Esta lei obriga entre outras coisas que todos os novos condomínios residenciais incorporem no projeto de construção a captação, o armazenamento e a utilização da água da chuva para múltiplos usos em substituição à cada vez mais cara água tratada. Mais esta lei não se restringe a apenas isto, como muitas outras, ela também torna obrigatória a reutilização de águas usadas na lavagem de roupas, chuveiros ou banheiras para abastecer as descargas de vasos sanitários entre outros itens que visem o uso racional da água (TRIGUEIRO,2004).

Os principais pontos da lei nº 10.785 de 18 de setembro de 2003,que “Cria no Município de Curitiba o Programa de Conservação e Uso Racional da Água nas Edificações - PURAE.”, são:

Art. 1º. O Programa de Conservação e Uso Racional da Água nas Edificações - PURAE, tem como objetivo instituir medidas que induzam à conservação, uso racional e utilização de fontes alternativas para captação de água nas novas

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edificações, bem como a conscientização dos usuários sobre a importância da conservação da água.

Art. 6º. As ações de Utilização de Fontes Alternativas compreendem: I - a captação, armazenamento e utilização de água proveniente das chuvas e, II - a captação e armazenamento e utilização de águas servidas. Art. 7º. A água das chuvas será captada na cobertura das edificações e

encaminhada a uma cisterna ou tanque, para ser utilizada em atividades que não requeiram o uso de água tratada, proveniente da Rede Pública de Abastecimento, tais como:

a) rega de jardins e hortas, b) lavagem de roupa; c) lavagem de veículos; d) lavagem de vidros, calçadas e pisos. A lei na integra pode ser conferida no anexo 3. A lei de Curitiba é ainda mais abrangente que a do Rio de Janeiro, pois além

de obrigar que seja feito o aproveitamento das águas pluviais, também obriga que seja feita a reutilização de águas servidas.E determina que a população deve economizar água das mais diversas formas possíveis. Realmente esta é uma lei completa que busca antes de qualquer coisa a preservação ambiental e a valorização da água como precioso bem.

2.6.1.4 Guarulhos -SP Conforme mencionando por MAESTRE (2003), a cidade de Guarulhos no

estado de São Paulo também possui uma lei que regulamentaria a captação, armazenamento e aproveitamento da água da chuva, é a Lei nº 5617 de 09 de Novembro de 2000, no seu capítulo XII que trata do escoamento das águas.

2.6.1.5 Santo André Conforme MAESTRE (2003), a cidade de Santo André no estado de São

Paulo possui uma lei que faz com que o usuário indiretamente dê uma destinação alternativa e adequada para águas advindas de sua propriedade, aproveitando-a ou não. A Lei nº 7606, de 23 de Dezembro de 1997, não regulamenta a captação, armazenamento e aproveitamento da água da chuva, ela institui e regulamenta uma taxa de drenagem de águas pluviais.

2.6.1.6 Outras Cidades que pretendem criar suas legislações Na câmara municipal de Goiânia esta tramitando um projeto semelhante ao de

Curitiba que obrigaria o uso de forma inteligente da água da chuva no município.Outro projeto do mesmo autor sugere a aplicação de sanções aos que forem flagrados desperdiçando água no uso de mangueiras para lavagem de ruas, calçadas e carros (TRIGUEIRO 2004).

2.6.2 Legislações Estaduais Veremos a seguir algumas legislações de âmbito estadual relacionadas a utilização da água de chuva.

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2.6.2.1 Estado de São Paulo O governo do estado de São Paulo, na pessoa do então Governador, Geraldo

Alckmin, sancionou em 8 de Outubro de 2003 o decreto nº 48.138, que instituiu medidas de redução de consumo e racionalização do uso de água no Estado de São Paulo, citando no mesmo a utilização da água da chuva para o uso não potável.

Os principais pontos do Decreto Nº 48.138, De 7 De Outubro De 2003,publicado no Diário Oficial do Estado de São Paulo de 08.10.2003, Poder Executivo, Seção I, são:

Artigo 1º - Os órgãos da administração pública direta, das autarquias, das fundações instituídas ou mantidas pelo Poder Público e das empresas em cujo capital o Estado tenha participação majoritária, bem como as demais entidades por ele controladas direta ou indiretamente, deverão implantar, promover e articular ações objetivando a redução e a utilização racional e eficiente da água, nos termos deste decreto.

§ 1º - Da utilização da água nas áreas externas da edificação: 1. ruas, calçadas, praças, pisos frios e áreas de lazer:.... b) permitida lavagem somente com água de reuso ou outras fontes (águas de

chuva, poços cuja água seja certificada de não contaminação por metais pesados ou agentes bacteriológicos, minas e outros); .......

Artigo 8º - As entidades a que se refere o artigo 1º deste decreto, em especial a Companhia de Desenvolvimento Habitacional e Urbano do Estado de São Paulo - CDHU, a Companhia Paulista de Obras e Serviços - CPOS e a Fundação para o Desenvolvimento da Educação - FDE, farão constar dos editais para contratações de obras e serviços, tais como, reformas, construções em imóveis próprios ou de terceiros, a obrigatoriedade do emprego de tecnologia que possibilite redução e uso racional da água potável, e da aquisição de novos equipamentos e metais hidráulicos/sanitários economizadores, os quais deverão apresentar melhor desempenho sob o ponto de vista de eficiência no consumo da água potável.......

Este decreto não trata exclusivamente da água da chuva, muito pelo contrário faz apenas citações, também só trata de instituições públicas do estado, mas é primeira lei a nível estadual a mencionar e indicar o aproveitamento de águas pluviais.

2.6.2.2 Estado do Mato Grosso Noticia vinculado no site - http://www.olhardireto.com.br - no dia 05 de

Novembro de 2004, dá conta que tramita na assembléia legislativa do Estado do Mato Grosso o projeto do deputado Gilmar Fabris (PFL) que deve obrigar empresas projetistas de construção civil a prover os imóveis residenciais e comerciais de dispositivos para a captação das águas da chuva. O projeto tem como objetivo o uso racional da água e prevê que farão parte de todos os projetos de construção civil no estado do Mato Grosso, a instalação de caixas de armazenamento de águas da chuva nos empreendimentos residenciais que abriguem mais de 50 unidades habitacionais, e naquelas com finalidade comercial com mais de 50 m2 de área construída. O projeto prevê que o reservatório de água da chuva seja proporcional ao número de unidades habitacionais e deverá ser separado do reservatório de água potável. “A meta é que a água captada da chuva seja utilizada para o abastecimento secundário, nos quais a água potável não seja obrigatoriamente necessária.”

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Se for aprovado este será o primeiro projeto a nível estadual a regulamentar efetivamente o aproveitamento da água da chuva.

2.6.3 Legislações Federais Veremos a seguir o que se tem em âmbito nacional a respeito de legislações

relacionadas à utilização da água de chuva.

2.6.3.1 ABNT Conforme MAESTRE 2003, a Associação Brasileira de Normas Técnicas –

ABNT, vem desde o ano 2000, desenvolvendo estudos visando uma norma que possa vir a dar diretrizes para a captação e o uso das águas pluviais.

2.6.4 Legislações Estrangeiras Veremos a seguir o que se tem em âmbito internacional a respeito de

legislações relacionadas à utilização da água de chuva.

2.6.4.1 Alemanha Na Alemanha existe a lei nacional de Conservação da Natureza que reduz o impacto ambiental ao definir medidas descentralizadas, como por exemplo, a vegetação em telhados. Há em algumas cidades alemãs, leis que instituem que os usuários devam pagar taxas pela introdução da precipitação no sistema de esgoto, em Berlim esta lei vigora desde o ano 2000. Este fato representa um importante estímulo financeiro para os usuários, que podem economizar esta taxa implantando projetos de captação de água de chuva (AMBRUCH, 2001). 3 METODOLOGIA

Este trabalho tem como objetivo central à elaboração de um projeto de aproveitamento da água da chuva para uma indústria do setor metalúrgico, utilizando o máximo possível à estrutura existente, de tal forma que este se torne atrativo não só do ponto de vista ecológico, mas também do ponto de vista econômico, para que haja a possibilidade de vir a ser implementado num futuro próximo. A metodologia desenvolvida para a elaboração deste projeto compreende a análise e/ou desenvolvimento dos seguintes tópicos: • Caracterização da área de estudo – Tem como objetivo apresentar a região onde será desenvolvido o projeto, assim como a empresa; • Levantamento e análise dos dados Pluviométricos – Tem por objetivo apresentar o potencial de chuva da região e servir de base para o dimensionamento do projeto; • Determinação das áreas de coleta – Tem como objetivo determinar a quantidade de água de chuva que pode ser aproveitada no complexo industrial da empresa; • Levantamento da demanda de água na empresa – Com o objetivo de verificar a quantidade de água gasta na empresa e o quanto o aproveitamento da água da chuva pode suprir desta demanda;

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• Determinação da qualidade da água da chuva – Tem por objetivo fazer a análise da água da chuva que cai na empresa e comparar com a qualidade requerida nos processos produtivos da empresa. • Determinação dos usos da água da chuva – Determinar os locais que serão abastecidos com água de chuva; • Dimensionamento dos reservatórios – Determinar o volume e a área que cada reservatório deve ter; • Elaboração do projeto do sistema – Determinar o que deve ser realizado para adequar a estrutura existente ao que se propõe. 4 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO

Neste item apresentaremos as características da cidade e da empresa onde será

realizado o estudo. 4.1 Breve caracterização do município de Joinville

Localizada entre as coordenadas geográficas de 26o 18' 05'' de latitude sul e 48o 50' 38'' de longitude oeste, na microrregião Nordeste do Estado de Santa Catarina (ver figuras 13 e 14), a uma distância de 180 km de Florianópolis. Joinville teve origem numa história que envolveu a família real brasileira, em meados do século XIV. Oficialmente a cidade de Joinville foi fundada em 9 de março de 1851 quando chegou a primeira leva de imigrantes europeus (PMJ, 2005)

O Município de Joinville possui uma área de 1.135,05 km2 sendo 212,6 km2 na área urbana e 922,45 km2 na área rural. É a maior cidade catarinense com aproximadamente 500.000 habitantes e o município mais industrializado de Santa Catarina, detém 25% do PIB industrial catarinense (PMJ, 2005)

O parque fabril do município, conta com 1.810 indústrias e emprega 58 mil pessoas. Terceiro pólo industrial da região Sul, Joinville figura entre os quinze maiores arrecadadores de tributos e taxas municipais, estaduais e federais. A cidade concentra grande parte da atividade econômica na indústria com destaque para os setores metal-mecânico, têxtil, plástico, metalúrgico, químico e farmacêutico. O Produto Interno Bruto per capita de Joinville também é um dos maiores do país, em torno de US$ 8.456/ano (PMJ, 2005).

O clima do município, segundo Koeppen, classifica-se como Mesotérmico Úmido a Superúmido, com pouco ou nenhum déficit de água, apresentando três subclasses diferentes, devido às características geomorfológicas. As temperaturas médias no verão variam entre 23,6º C e 29,9º C. No inverno entre 13,9º C e 20,6º C. A precipitação média anual é de 2491,3 mm, conforme dados da estação pluviométrica localizada no distrito de Pirabeiraba.

Quanto à hidrografia o município possui rios de pequena extensão, mas de grande vazão, como é o caso do rio Cachoeira que passa pelo centro da cidade e desemboca na baía da Babitonga. Predominam 4 bacias hidrográficas: Rio Itapocu, Cubatão, Cachoeira e as Bacias Independentes da Região Leste.

A cidade é em geral plana, o relevo se desenvolve sobre terrenos cristalinos da Serra do Mar com montanhas alcançando altitudes de até 1.325 metros na região oeste do município, caso do morro Pelado, na Serra Queimada. No leste, há uma área de sedimentação costeira, recortada por manguezais. A região de planície, onde se

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desenvolve a ocupação urbana, é coberta por morros que mantém intactas áreas da mata atlântica (PMJ, 2005 e WIKIPEDIA, 2005).

Figura 13 – Localização de Joinville no Nordeste Catarinense (PMJ, 2005).

Figura 14 – Foto do centro da cidade de Joinville (PMJ, 2005).

4.2 Abastecimento de Água e Esgoto

O abastecimento de água do município de Joinville é de responsabilidade da

CASAN – Companhia Catarinense de Água e Saneamento, em conjunto com a AMAE - Agência Municipal de águas e Esgotos de Joinville-SC, criada pela lei municipal nº 4341, de 04 de Junho de 2001.

4.2.1 Abastecimento de água Atualmente, o sistema de abastecimento de água de Joinville é composto

pelas unidades de tratamento do Piraí com capacidade nominal de tratamento de 550 l/s e do Cubatão, com capacidade nominal de tratamento de 1.300 l/s, totalizando assim uma vazão de 1.850 l/s. Sendo atendidos 140.404 consumidores e 440.730

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habitantes, aproximadamente 98% da população do município. O consumo médio mensal é de 4.300.000 m3 (AMAE, 2005; CASAN, 2005 e PMJ, 2005).

A adução da água tratada até o sistema de distribuição é realizada por duas linhas adutoras, ambas com aproximadamente 9.600 metros de extensão (AMAE, 2005).

O sistema de distribuição de água de Joinville é formado por sub-adutoras, reservatórios e redes de distribuição. Ao todo são 11 reservatórios dispostos na área urbana da cidade, com capacidade para reservar 37.090.000 litros e uma rede de distribuição com 1.830,331 Km de extensão (CASAN, 2005 e PMJ, 2005).

4.2.2 Coleta de Esgoto Atualmente o sistema de coleta, transporte e tratamento de esgotos sanitários de Joinville contemplam apenas uma parcela da população urbana do município, aproximadamente 70.000 habitantes, representando 16% da população urbana, a área de abrangência da rede é de apenas 14 km².Os efluentes sanitários coletados são encaminhados para duas estações de tratamento de esgotos (ETE’s), ETE Jarivatuba e ETE Profipo (AMAE, 2005). 4.3 Breve caracterização da Empresa Schulz S.A.

Fundada em 12 de Junho 1963 como Metalúrgica Schulz (Figura 15), uma pequena fundição que produzia inicialmente produtos destinados ao setor agrícola e comércio. Inicialmente a empresa contava com apenas 26 colaboradores e com o passar dos anos decidiu investiu na diversificação e passou a produzir compressores de ar a partir de 1972. Em 1979 a empresa começa a produzir peças para o setor automotivo. A partir de 1983 inicia suas atividades internacionais exportando sua linha de compressores de ar para toda América Latina, América Central e Estados unidos.

Em 1993 a empresa começa a oferecer serviços de usinagem. No fim da década de 90 inicia-se a expansão global da empresa com a fundação, em julho de 1999, da Schulz of América, Inc, sediada em Atlanta, Geórgia – Estados Unidos. Em janeiro de 2005 é aberto mais um escritório no exterior agora em Gutemburgo na Suécia.

Hoje a Schulz, é uma empresa de capital aberto, com ações negociadas na Bolsa de Valores de São Paulo (Bovespa).Conta com aproximadamente 1700 colaboradores que desenvolvem suas atividades num complexo industrial (figura 16), com 75 mil m² de área construída e 319 mil m² de área total, onde há uma fundição de ferro nodular e cinzento, uma usinagem que produz componentes para as indústrias automotivas, além de uma fábrica de compressores de ar.

A empresa possui as certificações ISO 9001 e ISO 9002, e durante a realização deste trabalho conquistou a certificação ISO 14001 (SCHULZ, 2005).

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Figura 15 – Antigas instalações da empresa Schulz S.A (SCHULZ, 2005).

Figura 16 – Instalações atuais da empresa Schulz S.A (SCHULZ, 2005). Veremos a seguir quais são os setores da empresa e uma breve descrição dos

dois principais processos que consomem mais água dentro da empresa.

4.3.1 Setor Fundição O setor de fundição é responsável pela produção de peças para a industria automotiva e para abastecer a unidade de compressores da própria empresa. A capacidade de produção é de 50.000 toneladas de peças acabadas por ano. Na produção das peças é utilizado o processo de areia verde com máquinas de moldagem, de compressão hidráulica e máquinas pneumáticas de impacto e compressão, empregando em seus métodos modelos, moldes e machos que determinam a forma de cada peça. O processo de moldagem em areia verde consiste na confecção de moldes utilizando uma mistura preparada com areia, argila e água. Essas matérias primas devem possuir as seguintes características: (ABIFA, 2005)

AREIA – Módulo de finura deve estar entre 50 e 70 AFS; teor de finos de no máximo 1,0%; Argila AFS máximo de 0,5%; ponto de fusão mínimo de 1400ºC; umidade máxima de 0,5% para a areia seca; temperatura máxima de 40ºC; pH entre 5 e 7; teor de sílica de no mínimo 98%. ARGILA (Bentonita) – Umidade entre 8% e 12%; inchamento de no mínimo 30 ml/2g; partículas grossas - retidas na peneira (#) 40 igual a 0% -

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retidas na peneira (#) 200 máximo de 10%;densidade aparente entre 0,7 e 0,9 kg/l; entre outras. ÁGUA – É recomendado a utilização de água potável, ou pelo menos, água com ausência ou teores insignificantes de K2CO3, Na2CO3, NaOH, CaCl2, Na2SO3 e Na2SO4 (ABIFA, 2005).

O processo global para a produção de uma peça fundida consiste na execução das etapas de modelação, moldagem, macharia, fusão, desmoldagem, quebra de canal e Acabamento.

O setor de fundição ocupa um pavilhão com 13.803 m2 de área, cujo prédio não possui instalado sistema de calhas para captação de águas pluviais (figura 17), o escoamento da água da chuva é feito apenas através de bocas de lobo existentes nos arredores do pavilhão.

Figura 17 – Vista do Prédio do setor de fundição (Foto do Autor).

4.3.2 Setor Usinagem Automotiva O processo de usinagem em si consiste em dar um acabamento adequado a peça utilizando-se de máquinas e equipamentos capazes de cortar e/ou regularizar arestas.

4.3.2.1 Pintura Nos Sistemas de Pintura Automotiva, cada peça passa pelos seguintes

estágios de tratamento superficial: • Desengraxe – Onde ocorre a remoção de óleo e sujeita da superfície, com

produtos denominados desengraxantes. • Enxágüe I – Onde ocorre a remoção de resíduos da superfície das peças

proveniente do estágio de desengraxe (óleo emulsionado e resíduos alcalinos), evitando a contaminação dos estágios subseqüentes. No enxágüe é utilizada água deionizada, com as seguintes características: cloretos máximo de 25 ppm; sulfatos máximo de 25 ppm; sólidos totais dissolvidos máximo de 300 ppm; pH ente 6 e 8;

• Refinação – Etapa que condiciona a superfície das peças para obtenção de uma camada de fosfato uniforme, densa e micro-cristalina.

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• Fosfatização tricatiônica – Etapa onde as peças recebem uma camada de fosfatos metálicos flexíveis.

• Enxágüe II – Realizado para remover sais residuais, subprodutos de reação e acidez proveniente da etapa anterior, evitando assim a contaminação das etapas posteriores.A água utilizada deve ter as mesmas características do enxágüe I;

• Passivação – Serve para selar as porosidades existentes na camada de fosfato, aumentando a resistência a corrosão e a aderência do revestimento;

• Secagem – Nesta etapa as peças são encaminhadas para uma estufa de secagem com aquecimento a gás natural.

• Pintura Primer Epóxi – Nesta fase as peças recebem uma cobertura de primer epóxi, para que sejam asseguradas as características de resistência à corrosão e química que as peças devem ter. Posteriormente as peças passam por um resfriador líquido (cooler), seguido de polimerização em estufa.

• Pintura Eletrostática a pó – Nesta etapa as peças recebem a última camada: a pintura eletrostática a pó, com base poliéster.

4.3.4 Setor Compressores Compressores de ar são equipamentos que realizam a compressão do ar

ambiente, que transformam um tipo de energia (normalmente elétrica) em energia pneumática. Existem várias formas de construção destes mecanismos, sendo que os principais e mais utilizados em todo mundo são: Compressores alternativos de diafragma, alternativos de pistão e rotativos de parafuso. Todos têm em comum a mesma função de deslocar um volume de ar e reduzi-lo. O tipo de compressor mais utilizado em todo o mundo é o alternativo de pistão, que tem um funcionamento muito simples. Seu mecanismo é uma ação em três tempos: admissão, compressão e descarga.

O processo de produção dos compressores Schulz compreende as etapas de fabricação dos reservatórios de ar, montagem, pintura e embalagem.

5 LEVANTAMENTO E ANÁLISE DOS DADOS PLUVIOMÉTRICOS

O levantamento e a análise dos dados pluviométricos foram feitas a partir de informações retiradas do site hidroweb da Agência Nacional das Águas (ANA), referentes à estação pluviométrica do distrito de Pirabeiraba que possui o código nº 2648033, localizada entre as coordenadas geográficas de 26º10’48” de latitude sul e 48º56’22” de longitude oeste.

A escolha por esta estação pluviométrica se deu devido a proximidade que a mesma está da empresa cuja localização está compreendida entre coordenadas geográficas de 26º12’24” de latitude sul e 48º57’30” de longitude oeste, isto equivale a uma distância de aproximadamente 3 km.

Esta estação possui uma série de dados históricos de precipitação diária desde maio de 1987 até setembro de 2004.

Iniciamos nossa análise pela determinação do índice pluviométrico da região e como podemos verificar através da Tabela 4 o índice pluviométrico desta região de Joinville é um dos mais altos do Brasil, com uma boa quantidade de chuva durante

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todos os meses do ano, como nos mostra a Tabela 5, principalmente nos meses compreendidos entre as estações de primavera e verão, já o outono e o inverno são de meses mais secos, mas com uma quantidade de precipitação considerável, esta afirmação também é confirmada em se considerando os demais dados apresentados na tabela 5.

Tabela 4– Dados de Precipitação Anual para a região norte da cidade de

Joinville-SC

Ordem Ano Precipitação anual total (mm)

1 1988 2319,70 2 1989 2617,90 3 1990 2966,10 4 1991 1978,80 5 1992 2166,90 6 1993 2401,90 7 1994 2614,40 8 1995 2411,60 9 1996 2839,50 10 1997 2620,90 11 1998 3056,50 12 1999 2708,30 13 2000 1990,80 14 2001 2894,00 15 2002 2178,00 16 2003 2094,80

Média 2491,26 Fonte: Autor

Tabela 5 – Dados médios de precipitação para a região norte da cidade de Joinville-SC no período de Maio de 1987 a Setembro de 2004.

Mês Média Pluviométrica (mm)

Média Diária (mm)

Máxima Diária já registrada

(mm)

Média Máxima

Diária (mm)

Média de dias com

chuva Janeiro 391,90 12,64 175,30 83,59 23

Fevereiro 322,22 11,41 170,10 77,66 21 Março 280,21 9,04 131,20 66,13 20 Abril 137,04 4,57 85,20 39,38 16 Maio 132,66 4,28 100,50 36,99 13

Junho 125,62 4,19 95,00 41,74 12 Julho 136,70 4,41 123,50 50,22 14

Agosto 103,32 3,33 87,90 29,90 11 Setembro 207,01 6,9 117,30 58,66 19 Outubro 210,07 6,78 81,30 47,80 20

Novembro 185,95 6,2 111,70 51,45 18 Dezembro 218,22 7,04 69,60 46,77 20

Fonte: Autor

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5.1 Estudo estatístico para determinação do período de seca

Como apresentado no item 2.4.1 deste trabalho, há a necessidade da realização de um estudo estatístico que nos dê a quantidade de dias sem chuva no ano, para que se possa realizar o dimensionamento do reservatório de forma mais precisa.

Como nossa estação pluviométrica possui dados de apenas 16 anos de precipitação diária, utilizaremos o método 2 - Uso da Análise total, descrito no item 2.4.1, para a determinação do período de seca. Assim sendo, com os dados diários relativos aos meses compreendidos entre Janeiro de 1988 e Dezembro de 2003 elaborou-se a Tabela 6 onde se determinou o número de eventos de dias consecutivos sem chuva em cada ano, considerando apenas o maior período em cada mês, assim como dias com precipitação menor que 1 mm foi considerado dias sem chuva. Numa segunda etapa ordenou-se em ordem decrescente os valores e estimou-se a freqüência ou probabilidade pelo método Califórnia utilizando-se da equação (2) e o tempo de retorno, utilizando-se da equação (3). Com os dados da probabilidade transformou-se a em uma variável reduzida, através da lei de Gumbel utilizando-se da equação (4), para verificar a existência de alguma relação linear entre o número de dias sem chuva e a variável reduzida, este ajuste linear pode ser verificado através do Gráfico 1.

Tabela 6 – Dados da análise estatística para determinação do período de seca

Nº de dias

consecutivos sem chuva

QTD Nº acumulado

Probabilidade (P)

Variável Reduzida

(X) Tempo de

retorno (Tr)

22 1 1 0,52% 5,2601 193,00 20 1 2 1,04% 4,5643 96,50 18 2 4 2,07% 3,8659 48,25 16 2 6 3,11% 3,4552 32,17 15 1 7 3,63% 3,2984 27,57 14 7 14 7,25% 2,5862 13,79 13 7 21 10,88% 2,1611 9,19 12 7 28 14,51% 1,8531 6,89 11 13 41 21,24% 1,4321 4,71 10 5 46 23,83% 1,3010 4,20 9 13 59 30,57% 1,0083 3,27 8 15 74 38,34% 0,7266 2,61 7 15 89 46,11% 0,4808 2,17 6 15 104 53,89% 0,2561 1,86 5 36 140 72,54% -0,2565 1,38 4 24 164 84,97% -0,6394 1,18 3 18 182 94,30% -1,0525 1,06 2 10 192 99,48% -1,6606 1,01

Fonte: Autor

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Gráfico 1 - Verificação do ajuste Linear

y = 2,9942x + 6,0692R2 = 0,9931

02468

1012141618202224

-3,0 -2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0

Váriavel Reduzida

Nº d

e di

as c

onse

cutiv

os

sem

chu

va

Dados Linear (Dados)

Fonte: Autor O ajuste linear foi verificado, pois o coeficiente de correlação linear (R2) encontrado foi igual a 0,9931, o que me garante um ajuste linear da ordem de 99,31% de certeza. A equação do sistema obtida foi:

Y = 2,9942x + 6,0692 (6) Onde: Y é o número de dias consecutivos sem chuva x é o valor da variável reduzida

6 DETERMINAÇÃO DAS ÁREAS DE COLETA

O complexo industrial da empresa é composto por três galpões de grande porte

onde ficam localizados as unidades produtivas de compressores, usinagem automotiva e fundição, além de prédios de menor porte como prédio do setor de manutenção, áreas de apoio 1 e 2 entre outros.A maioria dos prédios possui sistema de captação de águas pluviais com calhas e condutores que foram dimensionados de acordo com a NBR 611/81, que trata das instalações prediais de águas pluviais. Dos três galpões apenas o do setor da fundição não possui sistema de captação de água instalado, talvez por ser o mais antigo dos três e por ter sido construído antes da criação da NBR 611/81.A empresa possui também sistema de galerias pluviais que direcionam as águas da chuva para um córrego que passa no lado externo da fábrica.

De posse do projeto da rede de drenagem interna da empresa (Anexo 4) identificou-se a existência de quatro sistemas independentes de drenagem pluvial, sendo que um deles cobre a região do prédio do setor de compressores que neste estudo chamaremos de Sistema 1, outro cobre a região do prédio do setor de usinagem automotiva que denominamos Sistema 2, o Sistema 3 compreende a região onde estão locados vários prédios de menor porte como setor de manutenção e etc., o Sistema 4 cobre boa parte do setor de fundição e a área norte do terreno que faz divisa com as terras do Grêmio Multibrás. Este último sistema coleta basicamente águas provenientes do escoamento superficial com uma quantidade elevada de material particulado gerado principalmente no setor de fundição, devido a este fator iremos manter este sistema como está e não vamos considerar o aproveitamento desta água neste trabalho.

39

A proposta é fazer o aproveitamento da água da chuva proveniente dos sistemas 1,2 e 3 considerando como área de coleta a área do prédio em planta baixa, pois não se tem à planta de cobertura dos prédios e in loco verificasse que as áreas são semelhantes. Também serão considerados as áreas das ruas internas e pátios como área de coleta, desconsiderando áreas de terra e jardim devido sua alta permeabilidade. As áreas consideradas em cada um dos sistemas estão detalhados na Quadro 4.

Quadro 4 – Quadro de Áreas de Coleta

Área do Prédio de Compressores 22.060 m2

Área de pátio e vias internas 4.295 m2Sistema 1

Área Total 26.355 m2

Área do Prédio da usinagem automotiva (incluindo a ampliação

concluída em Abril de 2005)

9.701 m2

Área de pátio e vias internas 2.490 m2

Sistema 2

Área Total 12.191 m2

Área do Prédio da Manutenção 1.052 m2

Área de Apoio 1 790 m2

Área de Apoio 2 623 m2

Área do Prédio do Tratamento Térmico 617 m2

Área do Prédio da Informática 190 m2

Área de pátio e vias internas 4.170 m2

Sistema 3

Área Total 7.442 m2

Fonte: Autor Com os dados relativos a média pluviométrica mensal (Tabela 5) e área de

coleta (Quadro 4) podemos calcular o volume máximo de água que poderá ser captado, utilizando-se da Equação (1) V = C x P x A.

Na Tabela 7 apresentamos os resultados obtidos para cada sistema individualmente e o volume total de água da chuva aproveitável em toda a fábrica mensalmente.

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Tabela 7 - Volume mensal aproveitável de água de chuva na empresa Meses Volume

unitário Sistema 1 Sistema 2 Sistema 3 Volume total

(m3/m2) (m3) (m3) (m3) (m3) Janeiro 0,31 6.289,21 3.041,46 1.025,52 10.356,19

Fevereiro 0,26 5.170,95 2.500,67 843,18 8.514,79 Março 0,22 4.496,84 2.174,67 733,26 7.404,76 Abril 0,11 2.199,14 1.063,50 358,59 3.621,24 Maio 0,11 2.128,86 1.029,51 347,13 3.505,50 Junho 0,10 2.015,90 974,89 328,71 3.319,50 Julho 0,11 2.193,76 1.060,90 357,72 3.612,38

Agosto 0,08 1.658,03 801,82 270,36 2.730,20 Setembro 0,17 3.322,11 1.606,57 541,71 5.470,39 Outubro 0,17 3.371,21 1.630,32 549,71 5.551,24

Novembro 0,15 2.984,17 1.443,14 486,60 4.913,92 Dezembro 0,17 3.501,96 1.693,54 571,03 5.766,53

Média 3.003,90 1.452,68 489,82 4.946,41 Total 33.042,93 15.979,53 5.388,01 54.410,47

Fonte: Autor Considerando a quantidade média de dias com chuva em cada mês, foi

possível determinar a quantidade média de chuva que cai em um dia em cada um dos meses do ano nas áreas onde propomos a realização da coleta. Os resultados são apresentados na tabela 8.

Tabela 8 - Volume Diário aproveitável de água de chuva empresa

Meses Nº dias no mês Sistema 1 Sistema 2 Sistema 3 Volume total

(m3/m2) (m3/dia) (m3/dia) (m3/dia) (m3/dia) Janeiro 23 273,44 132,24 44,59 450,27

Fevereiro 21 246,24 119,08 40,15 405,47 Março 20 224,84 108,73 36,66 370,24 Abril 16 137,45 66,47 22,41 226,33 Maio 13 163,76 79,19 26,70 269,65 Junho 12 167,99 81,24 27,39 276,62 Julho 14 156,70 75,78 25,55 258,03

Agosto 11 150,73 72,89 24,58 248,20 Setembro 19 174,85 84,56 28,51 287,92 Outubro 20 168,56 81,52 27,49 277,56

Novembro 18 165,79 80,17 27,03 273,00 Dezembro 20 175,10 84,68 28,55 288,33

Média 183,79 88,88 29,97 302,63 Total 2.205,44 1.066,55 359,62 3.631,61

Fonte: Autor 7 LEVANTAMENTO DA DEMADA DE ÁGUA NA EMPRESA

Atualmente a empresa é abastecida parte com água fornecida pelo sistema

CASAN - AMAE e parte com água proveniente de dois poços. As quantidades

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mensais consumidas relativo aos dois sistemas independentemente, assim como somados, referente ao período compreendido entre Fevereiro de 2004 e Janeiro de 2005, são apresentados na Tabela 9.

Tabela 9 - Consumo de água na empresa

Meses Consumo de água

total

Consumo de água Casan

Consumo de água de

poço

(m3) (m3) (m3) fev/04 8.715 5.291 3.424 mar/04 8.699 5.034 3.665 abr/04 7.528 4.516 3.012 mai/04 7.656 4.776 2.880 jun/04 7.446 4.809 2.637 jul/04 9.181 5.664 3.517

ago/04 9.229 5.608 3.621 set/04 9.908 7.230 2.678 out/04 9.236 6.662 2.574 nov/04 10.128 5.829 4.299 dez/04 8.643 6.939 1.704 jan/05 8.766 4.519 4.247

Consumo médio mensal 8.761 5.573 3.188

Fonte: Autor Na Tabela 10 encontramos a divisão de consumo geral por área dentro da empresa. Verifica-se que o consumo do setor automotivo diminuiu a partir de Janeiro de 2005, isto ocorreu devido à instalação de um novo hidrômetro que separou a medição do consumo da divisão de pintura automotiva, do geral consumido pelo setor.

Tabela 10 - Consumo de água por áreas de trabalho

Mês Hidrômetro geral (m3)

Consumo Fundição

(m3)

Consumo Compressores

(m3)

Consumo Automotiva

(m3)

Consumo Área de

Apoio (m3)

Consumo Refeitório

(m3)

Consumo Pintura Pó

(m3)

fev/04 8.715 6.213 600 1.362 409 131 mar/04 8.699 5.423 578 2.016 492 190 abr/04 7.528 4.406 497 1.937 480 208 mai/04 7.656 4.163 647 1.995 327 524 jun/04 7.446 3.769 531 2.028 356 762 jul/04 9.181 4.561 711 2.723 333 853

ago/04 9.229 4.505 810 3.358 356 200 set/04 9.908 4.347 803 3.493 392 873 out/04 9.236 4.735 784 2.471 366 880 nov/04 10.128 5.206 753 2.726 465 975 dez/04 8.643 4.822 624 1.895 389 786 jan/05 8.766 4.740 609 589 484 1.036 1.608

Fonte: Autor O consumo de água tratada na empresa, proveniente da concessionária de abastecimento público, vem aumentando de forma considerável a cada ano,

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proporcionando um aumento de custo ainda maior, tendo em vista que no período compreendido entre os anos de 2001 e 2004 o consumo de água na empresa cresceu em 135,58 % enquanto os custos cresceram em 204,63%. Na Tabela 11 é possível verificar o quanto foi consumido e o quanto foi gasto com água tratada na empresa no período de 2001 a 2004, assim como a relação entre esses dois fatores. Esta relação entre consumo e custo é verificada com maior clareza através do Gráfico 2.

Tabela 11 – Evolução do consumo e do custo de água tratada na empresa

Ano Consumo (m3)

Custo (R$)

Aumento no

consumo (%)

Aumento nos custos

(%)

Aumento de custos em relação

a consumo(%)

2001 21.998 56.328,11 -- -- -- 2002 31.265 85.654,17 42,13 52,06 23,59 2003 38.004 110.439,82 21,55 28,94 34,25 2004 51.823 171.595,00 36,36 55,37 52,29

Fonte: Autor

Gráfico 2 - Evolução Consumo X Custo (2001/2004)

21.99831.265

51.823

38.004

110.439,82

171.595,00

56.328,11

85.654,17

0

25.000

50.000

75.000

100.000

125.000

150.000

175.000

200.000

2001 2002 2003 2004

Consumo m3/ano Custo R$/ano

Fonte: Autor 8 DETERMINAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA DA CHUVA Para a determinação da qualidade da água da chuva foi realizada a coleta de água em cinco pontos distintos do complexo industrial da empresa e feita a análise laboratorial. Algumas análises foram realizadas na própria empresa, outras foram feitas em laboratório terceirizado que possui convênio com a empresa. As coletas foram realizadas em dois dias distintos de chuva. A primeira coleta ocorreu na manhã do dia 19/05/2005, após uma madrugada de chuva com uma intensidade razoável, neste dia foram coletadas águas provenientes apenas das calhas

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dos galpões dos setores de compressores e usinagem automotiva. A segunda coleta ocorreu no dia 24/05/2005 também numa manhã após uma madrugada de chuva intensa, onde foram captadas amostras provenientes das tubulações finais dos sistemas de drenagem pluvial interna da empresa que deságuam no corpo receptor no lado externo da fábrica. Esses pontos de coleta foram determinados a partir da análise do projeto de drenagem interna onde identificamos os pontos finais das redes dos sistemas 1, 2 e 3, na qual se planeja captar a água para o reaproveitamento. As análises internas foram realizadas imediatamente após a coleta, já as externas foram realizadas algumas horas após no caso da coleta do dia 19/05 e uma semana depois no caso da coleta do dia 24/05. Os parâmetros analisados internamente foram pH, turbidez e condutividade, já as analises externas que foram realizados pela empresa Acquaplant química do Brasil Ltda., analisou os parâmetros de Alcalinidade total, Cloretos, Dureza, Sílica, Sólidos totais dissolvidos e Sulfato. A seguir é apresentada a descrição de cada um desses parâmetros.

• pH – A determinação do pH é importante para determinar a acidez ou a alcalinidade de uma água. A partir do momento que se verifica se uma água é acida ou básica pode-se realizar diversas analises a respeito de fatores que causam isto na água.

Para a determinação do pH utilizou-se de um pHmetro modelo MP 120 que realiza a leitura automática do pH, após sua calibração..

• Turbidez – A turbidez de uma água é decorrente da presença de sólidos, orgânicos e inorgânicos, em suspensão finamente diluído ou em estado coloidal e de microorganismos. É a característica que apresentam certas águas de resistirem a passagem de luz através de uma massa, resistência essa, devida a matéria em suspensão em seu seio, cujo diâmetro varia desde as mais grosseiras suspensões as mais finas dispersões coloidais. Para a determinação da turbidez utilizou-se de um turbidímetro modelo AP-2000 da PoliControl que realiza a leitura automática da turbidez, após sua calibração. • Condutividade – Pode-se definir condutividade como a capacidade de uma substância em conduzir corrente elétrica. A água pura é uma substância má condutora de corrente elétrica em função de sua fraca ionização.

A dissolução de eletrólitos em água aumenta a sua condutividade e, dependendo da concentração de eletrólitos totais dissolvidos, pode conferir ao meio características eletroquímicas que o tornam altamente corrosivo. Para a determinação da condutividade utilizou-se de um condutimetro que realiza a leitura automática da condutividade, após sua calibração.

• Alcalinidade Total – A alcalinidade da água é uma medida de sua capacidade em reagir com ácidos fortes para atingir determinado valor de pH. A alcalinidade da água natural é, tipicamente, uma combinação de íons bicarbonato (HCO3-), íons carbonato (CO32-) e hidroxilas (OH-). Na água potável, a alcalinidade contribui, também, para o sabor da água. Métodos e equipamentos utilizados apresentados no laudo da análise (anexo 5). • Cloretos – São sais encontrados nas águas, que em altos níveis podem afetar a saúde do homem e dos animais, causando efeito laxativo. Em geral o efeito nocivo ocorre quanto está associado ao cálcio, magnésio, sódio e potássio. Nas águas distribuídas nas grandes cidades apresenta teor muito baixo, o que já não acontece em alguns casos de poços, principalmente perfurado na zona litorânea. Níveis muito

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altos caracterizam a presença de esgotos sanitários ou matéria orgânica, aumentando o poder de corrosão da água. Métodos e equipamentos utilizados apresentados no laudo da análise (anexo 5). • Dureza – Originariamente descrita como a capacidade da água em precipitar sabão, a dureza é um dos parâmetros de qualidade da água mais analisados. Dureza é a denominação genérica dada à soma das concentrações dos íons polivalentes presentes na água, tais como: cálcio, magnésio, ferro, bário, estrôncio, etc. A prática atualmente estabelecida é assumir a dureza total como referência apenas às concentrações de cálcio e magnésio. A água contendo sais de dureza não espuma em presença de uma solução de sabão, pois os sais formam precipitados com os ânions da solução de sabão, além disso, quando estão sob ação do calor pode ocorrer à formação de carbonatos, provocando incrustações em chaleiras, entupimentos em chuveiros e tubulações de água quente. Ainda não se demonstrou a existência de efeitos adversos ou benéficos da dureza sobre a saúde humana, porém sabe-se que na vida aquática, uma boa relação entre dureza e alcalinidade pode diminuir a toxicidade da Amônia e do pH. Uma classificação genérica que pode ser tomada como base para água bruta é a seguinte: Dureza total (mg/l CaCO3) menor que 15 - muito branda; de 15 a 50 - branda; de 50 a 100 moderadamente branda; de 100 a 200 - dura e maior que 200 - muito dura. Métodos e equipamentos utilizados apresentados no laudo da análise (anexo 5). • Sílica –É um constituinte de todas as águas naturais. Independente da fonte de água os valores de sílica, normalmente encontrados, estão na faixa de 3 a 50 mg/l como SiO2. Águas altamente alcalinas podem em certas ocasiões apresentar valores, talvez maiores dos que acima mencionado. Métodos e equipamentos utilizados apresentados no laudo da análise (anexo 5). • Sólidos totais dissolvidos – São constituídos principalmente por carbonatos, bicarbonatos, cloretos, sulfatos, fosfatos e possivelmente nitratos de cálcio, magnésio, potássio, pequenas quantidades de ferro, manganês e outras substâncias. Por estas características, a presença de alta concentração destes sólidos, mesmo dentro dos limites tolerados, indica que deverá ser realizada uma análise mais detalhada para verificação dos elementos constituintes mais críticos e/ou perigosos. Métodos e equipamentos utilizados apresentados no laudo da análise (anexo 5). • Sulfatos – Podem originar-se de numerosas descargas industriais. As águas com altos níveis de sulfatos podem apresentar efeito laxativo característico do sulfato de sódio e de magnésio. Métodos e equipamentos utilizados apresentados no laudo da análise (anexo 5). Os resultados das análises realizadas são apresentados na Tabela 12, onde são comparadas com os padrões de potabilidade estabelecidos pela portaria Nº518, de 25 de Março de 2004 do Ministério da Saúde, que estabelece os procedimentos e responsabilidades relativas ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade, e dá outras providências. Os lados oficiais das análises realizadas pela Acquaplante Química do Brasil Ltda podem ser conferidos no anexo 5, os pontos de coleta mencionados nos laudos como sendo, amostra 01 - compressores, amostra 02 - automotiva, saída externa de concreto lavação, saída externa tubulação de concreto automotiva e saída tubulação externa PVC, correspondem respectivamente a coleta na calha do prédio de compressores, calha do prédio da usinagem automotiva, tubulação final do sistema 1, tubulação final do sistema 2 e tubulação final do sistema 3.

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Tabela 12 - Resultado das Análises da água da chuva

Pontos de Coleta

Parâmetros Calha Compressores

Calha Usinagem

Saída Sistema

1

Saída Sistema

2

Saída Sistema

3

Padrão de Potabilidade

Portaria Nº518 MSPH 8,0 8,1 7,4 7,5 7,6 6,0 - 9,5

Turbidez (UT) 2,0 1,6 9,3 94,6 4,9 < 5,0 Condutividade (ms/cm) 51,7 56,4 21,0 43,3 5,0 --

Alcalinidade Total (mg/l CaCO3)

21,8 21,8 21,8 32,7 0,0 --

Cloretos (mg/l Cl) 11,6 6,6 5,0 6,6 6,6 < 250,0 Dureza (mg/l CaCO3) 28,8 27,0 9,0 19,8 3,6 < 500,0

Silica (mg/l SiO2) 4,3 5,0 17,0 30,3 13,7 -- Sólidos totais dissolvidos

(mg/l) 26,8 29,8 13,3 23,8 5,5 < 1000,0

Sulfato (mg/l (SO4)-2) < 25 < 25 < 25 < 25 < 25 < 250,0

Fonte: Autor Baseando-se nos resultados apresentados concluí-se que a água da chuva que cai na empresa é de muito boa qualidade e que pode ser utilizada para os mais diversos fins. Considerando apenas os parâmetros analisados, pode-se dizer que é uma água de qualidade de manancial classe 1 em quase todos os pontos, conforme parâmetros constantes na resolução CONAMA Nº20 de 18 de junho de 1986. Obs.: A alta turbidez apresentada na água proveniente do sistema 2 está diretamente relacionada com o escoamento de água na encosta do morro que fica atrás do prédio da usinagem automotiva, esta área não foi considerada como área de coleta e deverá ser isolada através de uma pequena mureta e um sistema de drenagem independente que não será aproveitado. Faz com que esta água tenha uma qualidade semelhante às outras, como se verificou no caso da coleta diretamente da calha do prédio em questão. 9 DETERMINAÇÃO DOS USOS DA ÁGUA DA CHUVA

Considerando as análises realizadas e a excelente qualidade encontrada, se propõe que seja realizado um tratamento simplificado tornando assim esta uma água própria para o abastecimento da empresa em conjunto com a água dos poços, fazendo com que se reduza consideravelmente à quantidade de água adquirida da concessionária, ou até mesmo eliminando este gasto em determinados meses.

Logo a quantidade de chuva a ser coleta dependerá exclusivamente da capacidade de coleta e reservação. 10 DIMENSIONAMENTO DOS RESERVATÓRIOS Para o dimensionamento do reservatório, adotaremos um tempo de retorno de 5 anos (60 meses), assim sendo teremos, partindo da tabela 6, um valor para a

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probabilidade (P) igual a um sobre sessenta (P=1/60), ou seja 0,0167, e para a variável reduzida x um valor igual a 4,086 (x = 4,086). Determinado o valor de x e substituindo na equação (6) temos Y = 18,30, iremos então considerar o número de dias sem chuva igual a 19. A proposta inicial seria a de se fazer à construção de três cisternas, uma para cada sistema de coleta, além de um novo reservatório superior exclusivo para águas pluviais com capacidade equivalente a 10% da capacidade total, considerando que já existe na empresa um reservatório superior construído com capacidade para armazenar aproximadamente 520 m3 de água, para onde seriam enviadas as águas pluviais após a sua desinfecção.

Os volumes das cisternas foram calculados considerando a média anual diária de chuva que cai na área de abrangência, já considerados os 20% de perda (ver Tabela 8), multiplicado pelo número de dias consecutivos sem chuva.

Temos então: • Volume de reservação para o sistema 1:

a) Volume total de reservação sistema 1: Vt1 = Volume diário aproveitável médio x n.º de dias sem chuva Vt1 = 183,79 m3/dia x 19 dias Vt1 = 3.492,01 m3 b) Volume a ser armazenado no reservatório superior: Vrs1 = 10 % de Vt1Vrs1 = 0,1 x Vt1Vrs1 = 0,1 x 3.492,01 Vrs1 = 349,20 m3

c) Volume da cisterna 1: Vc1 = Vt1 - Vrs1Vc1 = 3.492,01 – 349,20 Vc1 = 3.142,81 m3

• Volume de reservação para o sistema 2 :

a) Volume total de reservação sistema 2 : Vt2 = 88,88 m3/dia x 19 dias Vt2 = 1.688,72 m3 b) Volume a ser armazenado no reservatório superior: Vrs2 = 0,1 x Vt2Vrs2 = 0,1 x 1688,72 Vrs2 = 168,87 m3

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c) Volume da cisterna 2: Vc2 = Vt2 - Vrs2Vc2 = 1.688,72 – 168,87 Vc2 = 1.519,82 m3

• Volume de reservação para o sistema 3:

a) Volume total de reservação sistema 3: Vt1 = 29,97 m3/dia x 19 dias Vt1 = 569,43 m3 b) Volume a ser armazenado no reservatório superior: Vrs1 = 0,1 x Vt1Vrs1 = 0,1 x 569,43 Vrs1 = 56,94 m3

c) Volume da cisterna 3: Vc1 = Vt1 - Vrs1Vc1 = 569,43 – 56,94 Vc1 = 512,49 m3

• Volume do reservatório superior:

Vrst = Vrs1 + Vrs2Vrst = 349,20 + 168,87 + 56,94 Vrst = 575,01 m3

No entanto após a realização dos cálculos, verificou-se que seria muito oneroso construir três cisternas com tal capacidade de reservação e partiu-se para uma segunda alternativa que consiste na construção de uma lagoa de reservação de águas pluviais capaz de armazenar parte da água proveniente dos três sistemas, garantindo uma autonomia de aproximadamente 11 dias de consumo de água na empresa. O reservatório superior continua nos planos, no entanto sua capacidade será determinada em função da disponibilidade deste comercialmente. 11 ELABORAÇÃO DO PROJETO DO SISTEMA O projeto consiste em direcionar as águas pluviais provenientes dos três sistemas independentes de captação através de galerias que farão a união dos sistemas e direcionarão para uma lagoa de reservação no ponto mais baixo do terreno da empresa ao lado do estacionamento. No entanto antes de chegar na lagoa à água captada passará por um tanque bem menor onde ficarão retidas as primeiras águas coletadas e em seguida por uma pré-filtração com um filtro de camada única de brita que terá como objetivo a retenção de partículas em suspensão presentes na água.

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A lagoa será confeccionada através da escavação do solo e impermeabilização com geomembranas de PVC, podendo ou não ser coberta. Se optarmos em cobrir será utilizado material semelhante ao utilizado para a confecção de estufas na agricultura, que não seja transparente.

Após a lagoa a água passará por um filtro capaz de tratar uma vazão de aproximadamente 20 m3/h. Do filtro a água será bombeada para um reservatório superior com capacidade de 100 m3, reservatório pronto de maior volume encontrado no comercio atualmente, na saída deste reservatório será feita à desinfecção da água através de UV ou cloração e esta será encaminhada para o reservatório superior de água potável existente na empresa com capacidade de 520 m3 de onde será distribuída para o consumo.

A localização em planta do projeto proposto pode ser verificado no anexo 4. 11.1 Galerias

O sistema de galerias de drenagem para coleta da água das três redes internas foi calculado conforme as regras para o dimensionamento de redes de drenagem pluviais da seguinte forma:

1º - Determinou-se a Vazão de cada trecho utilizando o método racional; 2º - Determinou-se o diâmetro dos tubos e a velocidade do escoamento

utilizando a fórmula de Manning; 3º - Considerando o diâmetro das tubulações existentes, adotou-se um novo

diâmetro para a tubulação das galerias e verificaram-se novamente as velocidades; Baseando-se na proposta de projeto apresentado na Figura 18, foram

desenvolvidos todos os cálculos, descritos a seguir, para o dimensionamento das tubulações.

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vai para o rio

vai para pré-filtração

Φ 120 mmΦ 80 mm

Φ 120 mm Caixa de descarte 1º chuva 11,40m

11,55m

S2

S3 S1

11,65m11,90m12,50m

14,69m

0,00m

I = 0,0017 m/m

I = 0,0033 m/mI = 0,0086 m/m

I = 0,015 m/m

88 m

75 m70 m145 m

Tr11,05m

Figura 18 – Proposta para execução das galerias de drenagem (Autor). As vazões foram determinadas através do método racional, utilizando-se da equação (5), onde se adotou um coeficiente de deflúvio (C) igual a 80%.Para a determinação da intensidade da chuva foi considerado um tempo de duração de 10 minutos com tempo de retorno igual a 5 anos, que através da Tabela 3 nos forneceu um valor de 131,9 mm/h. Na falta de dados mais preciso a respeito do calculo da intensidade da chuva considerou-se o tempo de concentração igual em todos os pontos, possibilitando-nos assim a somar as vazões em cada ponto, o que pode acarretar no superdimensionando do projeto, no entanto veremos que isto não fará diferença pois as tubulações existentes possuem diâmetros bem superiores aos calculados, no qual devemos adequar nosso dimensionamento. A área de drenagem da bacia foi considerada a área de cada um dos sistemas propostos. Para a determinação dos diâmetros e das velocidades foram utilizadas fórmulas rearranjadas partindo da fórmula de Manning original:

Q = A x R2/3 x I1/2 / n (7) Onde: Q = Vazão ( m3/s) A = Área molhada (m2) R = Raio Hidráulico (m) I = Declividade (m/m) n = Número de Manning (m-1/3.s), determinado em função da superfície de

escoamento, através de tabelas. Está diretamente ligado com a rugosidade da superfície.

50

Após a reorganização da equação 7, que no presente momento não há necessidade de está detalhando como foi realizada, chegou-se as seguintes expressões para a determinação de diâmetros (D) e velocidades (V): D = 1,55 [ n x Q / ( I ) 1/2]3/8 ; V = 0,397 x ( D )2/3 x ( I )1/2 / n Para a realização dos cálculos adotou-se n = 0, 017, considerando uma tubulação de concreto, cuja superfície não é muito lisa. A declividade foi determinada em função da topografia do terreno em cada trecho. Para um sistema de galerias bem dimensionado as velocidades de escoamento devem estar compreendidas entre 0,60 m/s e 5,0 m/s em todos os trechos, evitando assim alguns problemas com sedimentação de materiais, obstrução de tubulações, alagamentos a jusante, etc. Os diâmetros calculados foram redimensionados em virtude da existência de tubulações com diâmetro superior a montante do trecho dimensionado. Os valores referentes ao dimensionamento das tubulações são apresentados na Tabela 13.

Tabela 13 – Planilha de Dimensionamento

Trecho Sistema Área (Km2) Vazão

Q (m3/s) Vazão

acumulada Qac (m3/s)

Declividade I (m/m)

Diâmetro calculado

Dc (m)

Velocidade calculada Vc (m/s)

Diâmetro adotado

D (m)

Velocidade adotada V (m/s)

1 S2 - S3 0,012 0,36 0,36 0,0150 0,50 1,81 1,20 3,75 2 S3 - S1 0,007 0,22 0,58 0,0086 0,67 1,65 1,20 2,84 3 S1 - Tr 0,026 0,77 1,35 0,0033 1,10 1,43 1,20 1,76 4 Tr - Pf 0,046 1,35 1,35 0,0017 1,24 1,11 1,50 1,26

Fonte: Autor 11.2 Tanque de retenção e descarte O tanque de retenção e descarte (Figura 19) servirá para coletar a água das primeiras chuvas responsáveis pela lavagem da superfície de captação. Não foi encontrado nada na literatura que estabelecesse parâmetros para o dimensionamento deste tanque, então se propõe que seja feito um tanque capaz de reter dois metros cúbicos (2 m3) de água, considerando a área de coleta e o montante a ser coletado este volume deve ser suficiente para fazer o refinamento da água captada. Este tanque terá um aparato em frente à tubulação de entrada para frear a água possibilitando assim que ocorra a sedimentação das maiores partículas no tanque mesmo em caso de chuva intensa. No fundo do taque haverá uma tubulação provida de um registro que servirá para o descarte da água armazenada após o termino da chuva e para a limpeza do tanque.

51

2,00

m2,00 m

11,6

5 m

11,05 m

11,55 m

RGRG

o riovai para

Tubulação de limpeza e descarte

Figura 19 – tanque de descarte das primeiras águas (Autor).

11.3 Pré-filtração O pré-filtro é uma estrutura que pode ser construída em concreto, PVC, fibra de vidro ou alvenaria, possuindo no seu interior uma camada de brita ou cascalho rolado, tendo como função principal a limpeza das partículas em suspensão presentes no escoamento da água da chuva. Na Figura 20, pode-se observar o esquema de um pré-filtro. A instalação do pré-filtro é indispensável para uma pré-limpeza, pois ele retém as impurezas contidas na água, sendo necessária a realização da manutenção periódica de limpeza do pré-filtro.

52

3,00

m

1,50

m

vai para o rio

Limpeza filtro

Lagoa de Armazenamento

0,75 mPré-Filtro (Brita)1,0 m

6,0 m

Figura 20 – Pré-filtro (Autor). 11.3 Lagoa de reservação A lagoa de reservação será feita através da escavação do solo que será revestida com uma manta impermeabilizante de PVC apropriada para a confecção de grandes tanques de armazenamento. A lagoa foi dimensionada para ter a capacidade de armazenar no mínimo 3.000 m3 de água, o dimensionamento foi feito a partir do site de um fabricante destas mantas impermeabilizantes, onde apenas se fornecia a profundidade, a largura e o comprimento do tanque e este nos fornecia o volume do tanque e a área de manta necessária assim como as inclinações das paredes. O resultado de nossa consulta de dimensionamento no site da empresa RECOLAST (2005) foi o seguinte: • Largura interna = 37 m; • Comprimento interno = 37 m • Profundidade = 2,00 m • Inclinação do talude = 1,50 • ancoragem = 1,50 m • área da Lagoa = 41,0 x 41,0 • área da manta = 2.298,21 m2

• volume de armazenamento = 3.050 m3

O projeto desta lagoa pode ser conferido na figura 21.

53

Cerca de Isolameto

Pré-filtração

V = 3.050 m3Lagoa de Reservação

37,0

m

41,0

m

37,0 m

41,0 m Extravasor

Figura 21 – Lagoa de Reservação (Autor). 11.4 Filtração Para a realizar a filtração, neste projeto se propõe que seja realizada a compra de um filtro comercial compacto recomendado para a filtração de águas superficiais. Um dos modelos que pode ser adotado é o filtro central tipo Big-Bubba (Figura 22) fabricado pela empresa Springway, cujas características apresentamos a seguir: Filtro central tipo Big-Bubba

Este filtro é construído inteiramente em polipropileno reforçado, portanto não está sujeito a ferrugem, indentações ou corrosão. Sua construção robusta permite operação até 10 bar (150psi). Foi projetado especificamente para trabalhar com um cartucho plissado, com rosca no selo superior, para proporcionar uma vedação efetiva. Essa combinação permite filtrar altas vazões de água com baixa perda de carga, a custos reduzidos. A tampa superior do filtro é fixada com parafusos prisioneiros basculantes para facilitar sua manutenção. O cartucho pode ser lavado e reutilizado diversas vezes a partir do grau de retenção de 5 micra. A ampla gama de micragens disponíveis permite a seleção do cartucho em função do grau de retenção necessário a cada aplicação. A capacidade de retenção dos cartuchos plissados é incomparavelmente superior à dos filtros carregados com areia, em termos de custo, tamanho, confiabilidade e opções de micragem. A opção de cartucho carregado com carvão ativado granulado permite sua utilização como declorador e desodorizador da água. Especificações:

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• Denominação : TFMBBH-150 • Vazão Máxima : 570 LPM ou 34,2 m3/h • Peso : 16,8 kg • Dim./caixa : 41x41x99 cm • Conexão : 2” NPT Aplicações: • Podem fornecer água livre de cistos, barro ou outros sedimentos, com grande vazão para residências, escolas, edifícios, hotéis, indústrias e similares; • Apropriado para filtrar água do mar, quando se requer filtros sem componentes metálicos; • Sistema econômico para atender comércio e indústria em grandes vazões; • Atua como pré filtro para sistemas de Osmose Reversa de grande porte; • Recomendado para a filtração de águas de superfície; • Vazão e graus de retenção oferecidos atendem aos requerimentos para filtração de água em geral. Execuções e benefícios: • Não enferruja, não é corroído, não sofre indentações; • Suporta pressões de até 10 bar (150psi), e temperaturas de até 60ºC (125ºF); • Fácil de instalar. O acesso as conexões é totalmente livre; • Desenho compacto permite instalações duplex ou múltiplas; • Sistema de fechamento da tampa com prisioneiros basculantes, facilita a manutenção; • Sistema de fixação do cartucho permite instalações e manutenções rápidas. (SPRINGWAY, 2005)

Figura 22 – Filtro central tipo Big-Bubba (SPRINGWAY, 2005)

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11.5 Reservatório Superior O reservatório superior terá capacidade para 100 m3 e poderá ser adquirido da empresa Recolast que fabrica reservatórios até esta capacidade com tampa. Neste caso o reservatório é fabricado com perfis de alumínio, cabo de aço, perfis de borracha e cobertura em sombrite, para esta capacidade o reservatório possui diâmetro de 10,47 m e 1,20 m de altura com capacidade real de 103,57 m3, seu peso vazio é de 730 kg. Neste reservatório será feita a desinfecção da água que irá abastecer o reservatório superior já existente na empresa que possui uma capacidade de armazenamento de aproximadamente 520 m3 (Figura 23).

Figura 23 – Reservatório superior existente (Autor)

11.6 Desinfecção

Para a desinfecção existem duas possibilidades, uma seria a aplicação de cloro, que seria dosado convenientemente num tanque contato antes de sua entrada no reservatório superior existente e depois do reservatório exclusivo de água de chuva. Outra possibilidade seria a desinfecção por raios ultravioleta com equipamento importado que foi orçado para fazer parte de um outro projeto que existe dentro da empresa o de reuso da água da estação de tratamento. 12 BREVE ANÁLISE DE CUSTOS Para finalizarmos o projeto é preciso fazer uma previsão de quanto investimento será necessário para executá-lo, para isso se elaborou uma planilha de custos que apresentamos na Tabela 14. A composição dos preços baseia-se em alguns orçamentos feito diretamente com empresas fornecedoras dos produtos, além de consulta de preços em lojas que possuem site na Internet e planilhas de composição de preços da prefeitura de São Paulo no caso de custos com escavação e assentamento de tubulação. Logo esses valores podem variar de região para região, fazendo com que o custo final em caso de execução não seja exatamente esse, no entanto não será muito fora destes valores, pois são valores praticados atualmente no mercado.

56

Tabela 14 – Planilha de custos

Etapa do Projeto Item Unidade Quantidade preço unitário

(R$) custo total

(R$) Tubos de concreto m 378 154,00 58.212,00 Assentamento de

tubos m 378 38,19 14.435,82 1 . Galerias

Sub-total 1 72.647,82 Caixa de reservação un. 1 1.500,00 1.500,00

registro un. 1 30,00 30,00 Tubo PVC barra 6m 1 25,00 25,00

2.tanque de retenção 1º

chuva Sub-total 2 1.555,00

Escavação m3 18 9,40 169,20 brita m3 18 40,00 720,00

Revestimento em manta PVC 0,80 mm m2 30 13,50 405,00

3. Pré-filtro

Sub-total 3 1.294,20 escavação m3 3050 9,40 28.670,00

Revestimento em manta PVC 0,80 mm m2 2298 13,50 31.023,00

Instalador da manta dia 3 500,00 1.500,00 Proteção mecânica

manta m2 246 5,00 1.230,00

4. Lagoa de reservação

Sub-total 4 62.423,00 Filtro central tipo Big-

Bubba un. 1 16.125,00

16.125,00 5. filtro

Sub-total 5 16.125,00 Reservatório pronto

100 m3 un. 1 6.750,00 6.750,00

Tubulação em PVC filtro-reser. barra 6m 100 25,00 2.500,00

6. reservatório

superior Sub-total 6 9.250,00

Desinfecção por UV - Equipamento

U_VAP_AW 092 un. 1 17.058,00 17.058,00 7.

desinfecção Sub-total 7 17.058,00

CUSTO TOTAL DO PROJETO 180.353,02

Fonte: Autor Conforme observamos na planilha de custos o projeto é altamente rentável, com um investimento de R$ 180.353,02 pode-se economizar anualmente mais de R$ 100.000,00 considerando que em 2004 foram gasto com abastecimento de água R$ 171.595,00 e a tendência é de aumento para 2005, e com a execução do projeto só será necessário a compra de água da concessionária em épocas de grande estiagem ou aumento exorbitante do consumo, fazendo assim com que o projeto se pague em aproximadamente 2 anos, um tempo para retorno de investimento bem atrativo do ponto de vista econômico, sem falar no retorno em termo imagem e marketing da empresa ao se propor em realizar um projeto como este altamente ecológico.

57

13 CONSIDERAÇÕES FINAIS Pode parecer ousado de mais propor a utilização da água da chuva para uso potável para uma empresa de grande porte, considerando que normalmente se propõe a utilização apenas para usos menos nobres. No entanto o potencial de chuva e a qualidade da mesma foram tão significantes que utilizar esta água apenas em áreas menos nobres seria um desperdício muito grande deste bem natural, tendo em vista que o tratamento não requer tanta sofisticação. Outro ponto que nos levou a elaborar esta proposta foi à questão ecológica-econômica, é um projeto que engloba estes dois fatores sendo atrativo em ambos os casos. A execução deste projeto por parte da empresa poderia não somente trazer um ganho de receita referente aos custos com água potável, mais também no que se refere ao marketing que a empresa poderia fazer em cima disso, inclusive abrindo portas para novos investidores e novos mercados, sabendo trabalhar bem este lado o tempo de retorno relativo ao investimento inicial reduzira ainda mais. O lado ambiental de um projeto de aproveitamento de águas pluviais é incontestável e deveria ser mais difundido principalmente em regiões como a da cidade de Joinville onde quantidade de chuva é exorbitante e a qualidade da água é muito boa.

58

14 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABIFA – Associação Brasileira de Fundição. http://www.abifa.org.br/, acesso em

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61

ANEXOS

ANEXO 1 - Legislação do município de São Paulo

DIÁRIO OFICIAL DO MUNICÍPIO. Ano 47 - Número 3 - São Paulo, sábado, 5 de janeiro de 2002 LEI Nº 13.276, 04 DE JANEIRO DE 2002 (Projeto de Lei nº 706/01, do Vereador Adriano Diogo - PT) Torna obrigatória a execução de reservatório para as águas coletadas por

coberturas e pavimentos nos lotes, edificados ou não, que tenham área impermeabilizada superior a 500m".

Art. 1º - Nos lotes edificados ou não que tenham área impermeabilizada superior a 500m" deverão ser executados reservatórios para acumulação das águas pluviais como condição para obtenção do Certificado de Conclusão ou Auto de Regularização previstos na Lei 11.228, de 26 de junho de 1992.

Art. 2º - A capacidade do reservatório deverá ser calculada com base na seguinte equação:

V = 0,15 x Ai x IP x t V = volume do reservatório (m3) Ai = área impermeabilizada (m2) IP = índice pluviométrico igual a 0,06 m/h t = tempo de duração da chuva igual a um hora. § 1º - Deverá ser instalado um sistema que conduza toda água captada por

telhados, coberturas, terraços e pavimentos descobertos ao reservatório. § 2º - A água contida pelo reservatório deverá preferencialmente infiltrar-se no

solo, podendo ser despejada na rede pública de drenagem após uma hora de chuva ou ser conduzida para outro reservatório para ser utilizada para finalidades não potáveis.

Art. 3º - Os estacionamentos em terrenos autorizados, existentes e futuros, deverão ter 30% (trinta por cento) de sua área com piso drenante ou com área naturalmente permeável.

§ 1º - A adequação ao disposto neste artigo deverá ocorrer no prazo de 90 (noventa) dias.

§ 2º - Em caso de descumprimento ao disposto no "caput" deste artigo, o estabelecimento infrator não obterá a renovação do seu alvará de funcionamento.

Art. 4º - O Poder Executivo deverá regulamentar a presente lei no prazo de 60 (sessenta) dias.

Art. 5º - Esta lei entrará em vigor na data de sua publicação, revogadas as disposições em contrário.

ANEXO 2 - Legislação do município do Rio de Janeiro

Decreto Municipal RJ - n. 23940/2004 – Captação de Água da Chuva Diário Oficial da Prefeitura do Município da Cidade do Rio de Janeiro de 02

de fevereiro de 2004 Art. 1° Fica obrigatória, nos empreendimentos que tenham área

impermeabilizada superior a quinhentos metros quadrados, a construção de reservatórios que retardem o escoamentos das águas pluviais para a rede de drenagem.

Art. 2º A capacidade do reservatório deverá ser calculada com base na seguinte equação:

V = k x Ai x h, onde V = volume do reservatório em m3; k = coeficiente de abatimento, correspondente a 0,15; Ai = área impermeabilizada (m2) h = altura de chuva (metro), correspondente a 0,06m nas Áreas de

Planejamento 1, 2 e 4 e a 0,07m nas Áreas de Planejamento 3 e 5. § 1º Os reservatórios deverão atender às normas sanitárias vigentes e à

regulamentação técnica específica do órgão municipal responsável pelo sistema de drenagem, podendo ser abertos ou fechados, com ou sem revestimento, dependendo da altura do lençol freático no local.

§ 2º Deverá ser instalado um sistema que conduza toda água captada por telhados, coberturas, terraços e pavimentos descobertos ao reservatório.

§ 3º - A água contida pelo reservatório deverá, salvo nos casos indicados pelo órgão municipal responsável pelo sistema de drenagem, infiltrar-se no solo, podendo ser despejada, por gravidade ou através de bombas, na rede pública de drenagem após uma hora de chuva ou ser conduzida para outro reservatório para ser utilizada para finalidades não potáveis, atendidas as normas sanitárias vigentes e as condições técnicas específicas estabelecidas pelo órgão municipal responsável pela Vigilância Sanitária.

§ 4º A localização do reservatório, apresentado o cálculo do seu volume deverá estar indicada nos projetos e sua implantação será condição para a emissão do “habite-se”.

§ 5º No caso de opção por conduzir as águas pluviais para outro reservatório, objetivando o reuso da água para finalidades não potáveis, deverá ser indicada a localização desse reservatório e apresentado o cálculo do seu volume.

Art. 3º No caso de novas edificações residenciais multifamiliares, indústriais, comerciais ou mistas que apresentem área do pavimento de telhado superior a quinhentos metros quadrados e, no caso de residenciais multifamiliares, cinqüenta ou mais unidades, será obrigatória a existência do reservatório objetivando o reuso da água pluvial para finalidades não potáveis e, pelo menos, um ponto de água destinado a este reuso, sendo a capacidade mínima do reservatório de reúso calculada somente em relação às águas captadas do telhado.

Art. 4º Sempre que houver reúso das águas pluviais para finalidades não potáveis, inclusive quando destinado a lavagem de veículos ou de áreas externas, deverão ser atendidas as normas sanitárias vigentes e as condições técnicas específicas estabelecidas pelo órgão municipal responsável pela Vigilância Sanitária visando:

2

I – evitar o consumo indevido, definindo sinalização de alerta padronizada a ser colocada em local visível junto ao ponto de água não potável e determinando os tipos de utilização admitidos para a água não potável;

II – garantir padrões de qualidade de água apropriados ao tipo de utilização previsto, definindo os dispositivos, processos e tratamentos necessários para a manutenção desta qualidade;

III – impedir a contaminação do sistema predial destinado a água potável proveniente da rede pública, sendo terminantemente vedada qualquer comunicação entre este sistema e o sistema predial destinado a água não potável.

Artº 5º Os locais descobertos para estacionamento ou guarda de veículos para fins comerciais deverão ter trinta por cento de sua área com piso drenante ou com área naturalmente permeável.

Art. 6º Nas reformas, o reservatório será exigido quando a área acrescida – ou, no caso de reformas sucessivas, a somatória das áreas acrescidas após a data de publicação deste decreto – for igual ou superior a cem metros quadrados e a somatória da área impermeabilizada existente e a construir resultar em área superior a quinhentos metros quadrados, sendo o reservatório calculado em relação à área impermeabilizada acrescida.

Art. 7º Nos casos enquadrados neste decreto, por ocasião do pedido de habite-se ou da aceitação de obras, deverá ser apresentada declaração assinada pelo profissional responsável pela execução da obra e pelo proprietário, de que a edificação atende a este decreto, com descrição sucinta do sistema instalado e, ainda, de que os reservatórios e as instalações prediais destinadas ao reuso da água para finalidades não potáveis, quando previsto, estão atendendo às normas sanitárias vigentes e às condições técnicas específicas estabelecidas pelo órgão municipal responsável pela Vigilância Sanitária, bem como à regulamentação técnica específica do órgão municipal responsável pelo sistema de drenagem.

Art. 8º Este decreto entra em vigor na data da sua publicação.

ANEXO 3 - Legislação do município de Curitiba LEI Nº 10.785 de 18 de setembro de 2003. “Cria no Município de Curitiba o Programa de Conservação e Uso Racional

da Água nas Edificações - PURAE.” Art. 1º. O Programa de Conservação e Uso Racional da Água nas Edificações -

PURAE, tem como objetivo instituir medidas que induzam à conservação, uso racional e utilização de fontes alternativas para captação de água nas novas edificações, bem como a conscientização dos usuários sobre a importância da conservação da água.

Art. 2º. Para os efeitos desta lei e sua adequada aplicação, são adotadas as seguintes definições:

I – Conservação e Uso Racional da Água - conjunto de ações que propiciam a economia de água e o combate ao desperdício quantitativo nas edificações;

II – Desperdício Quantitativo de Água – volume de água potável desperdiçado pelo uso abusivo;

III - Utilização de Fontes Alternativas – conjunto de ações que possibilitam o uso de outras fontes para captação de água que não o Sistema Público de Abastecimento.

IV - Águas Servidas – águas utilizadas no tanque ou máquina de lavar e no chuveiro ou banheira.

Art. 3º. As disposições desta lei serão observadas na elaboração e aprovação dos projetos de construção de novas edificações destinadas aos usos a que se refere a Lei nº 9.800/00, inclusive quando se tratar de habitações de interesse social, definidas pela Lei nº 9802/00.

Art. 4º. Os sistemas hidráulico-sanitários das novas edificações, serão projetados visando o conforto e segurança dos usuários, bem como a sustentabilidade dos recursos hídricos.

Art. 5º. Nas ações de Conservação, Uso Racional e de Conservação da Água nas Edificações, serão utilizados aparelhos e dispositivos economizadores de água, tais como:

a) bacias sanitárias de volume reduzido de descarga; b) chuveiros e lavatórios de volumes fixos de descarga; c) torneiras dotadas de arejadores. Parágrafo único. Nas edificações em condomínio, além dos dispositivos

previstos nas alíneas “a”, “b” e “c” deste artigo, serão também instalados hidrômetros para medição individualizada do volume de água gasto por unidade.

Art. 6º. As ações de Utilização de Fontes Alternativas compreendem: I - a captação, armazenamento e utilização de água proveniente das chuvas e, II - a captação e armazenamento e utilização de águas servidas. Art. 7º. A água das chuvas será captada na cobertura das edificações e

encaminhada a uma cisterna ou tanque, para ser utilizada em atividades que não requeiram o uso de água tratada, proveniente da Rede Pública de Abastecimento, tais como:

a) rega de jardins e hortas, b) lavagem de roupa;

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c) lavagem de veículos; d) lavagem de vidros, calçadas e pisos. Art. 8º. As Águas Servidas serão direcionadas, através de encanamento

próprio, a reservatório destinado a abastecer as descargas dos vasos sanitários e, apenas após tal utilização, será descarregada na rede pública de esgotos.

Art. 9º. O combate ao Desperdício Quantitativo de Água, compreende ações voltadas à conscientização da população através de campanhas educativas, abordagem do tema nas aulas ministradas nas escolas integrantes da Rede Pública Municipal e palestras, entre outras, versando sobre o uso abusivo da água, métodos de conservação e uso racional da mesma.

Art. 10. O não cumprimento das disposições da presente lei implica na negativa de concessão do alvará de construção, para as novas edificações.

Art. 11. O Poder Executivo regulamentará a presente lei, estabelecendo os requisitos necessários à elaboração e aprovação dos projetos de construção, instalação e dimensionamento dos aparelhos e dispositivos destinados à conservação e uso racional da água a que a mesma se refere. Art. 12. Esta lei entra em vigor em 180 (cento e oitenta dias) contados da sua publicação.