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1º Congresso Lusófono sobre Ambiente e Energia
Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental Grupo de Estudos em Saneamento Descentralizado Balanço hídrico em uma residência unifamiliar, considerando águas cinzas e águas de chuva como fontes alternativas de água Prof. Luiz Sérgio Philippi Cascais-Estoril, 20-22/setembro 2009
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ESCASSEZ E POLUIÇÃO Pouca disponibilidade de água + Degradação dos Recursos Hídricos (situação crítica em várias regiões do globo) POLUIÇÃO DE CORPOS HÍDRICOS Esgoto doméstico (nutrientes - eutrofização); Efluentes industriais; Efluente do lixo (percolado, chorume); Carreamento de material granular (assoreamento); Produtos derivados da agricultura; Águas pluviais.
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40 L de água/habitante/dia
DISPONIBILIDADE DE ÁGUA Índice considerado suficiente para a vida em comunidade, para o exercício normal das atividades humanas, sociais e econômicas – Organização Mundial da Saúde: 40 L de água/habitante/dia Situação crítica – Brasil média de 200 L/habitante/dia Bairros nobres 400 litros/habitante.dia Cidades de menor porte 120 litros/habitante.dia Comunidades rurais de menor porte 80 L/habitante.dia
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USOS DA ÁGUA NO BRASIL Dos direitos básicos humanos, a água é um bem essencial para manutenção da vida, e seu abastecimento satisfatório (adequado, seguro e acessível), deve estar disponível a todos. Distribuição do consumo de água para diferentes usos. (Fonte: ANA, 2009)
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Ações de gerenciamento de água
Adaptado de Gonçalves, 2006.
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Consumo de Água Residencial
USO DOMÉSTICO Consumo de Água Residencial Higiene pessoal Descarga de banheiros Ingestão Limpeza A água pode ter dois fins distintos: Potáveis - higiene pessoal, ingestão e preparação de alimentos. Não potáveis - lavagem de roupas, carros, calçadas, irrigação de jardins,os descarga de vasos sanitários, piscinas, entre outros.
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CONSUMO DOMÉSTICO DE ÁGUA
Demanda nas unidades hidro-sanitárias Unidade Almeida et al (1999) IPT Deca (2006) USP (2003) PNCDA (2005) Banheiro 55% 66% 73% 63% 60% Bacia sanitária 30,80% 5% 14% 29% Chuveiro 11,70% 54% 47% 28% Lavatório 12,60% 7% 12% 6% 26% Cozinha 21% 22% Pia da cozinha 13,00% 17% Máquina de lavar roupa 16,20% 4% 8% 9% 11% Área de serviço - 13% Tanque 10% Máquina de lavar louça 3% Outros 15,70% Total 100%
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USO DOMÉSTICO Valores de referência sobre o consumo e água para atender as necessidades básicas Gleick (1996) recomenda o volume de 50 litros de água por dia, número bastante próximo daquele recomendado no capítulo XVIII da Agenda 21(UN, 2004) que é de 40 litros. Na África do Sul (SWARTZ e OFFRINGA, 2006), para efeito de tarifação, adota-se 25 L/hab.dia para o atendimento às necessidades básicas. Essas cotas visam o atendimento das necessidades de higiene, bebida e limpeza, objeto de preocupação tradicional da saúde pública.
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USO DOMÉSTICO Fatores que influenciam no consumo de água:
Características físicas Renda familiar Características da habitação Características dos equipamentos consumidores de água utilizados Características do abastecimento de água Forma de gerenciamento do sistema de abastecimento Características culturais da comunidade
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USO DOMÉSTICO Fatores que afetam o consumo de água:
Condições climáticas Hábitos e nível de vida da população Natureza da cidade Medição de água Pressão na rede Rede de esgoto Preço da água
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FONTES ALTERNATIVAS DE ÁGUA
Segregação e reúso de esgotos domésticos
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USO DOMÉSTICO – Pesquisas sobre reúso
Pesquisa sobre reúso de água Universidade Federal do Espírito Santo Caracterização do consumo de água e energia Edifício convencional Edifício com reúso de águas cinzas
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Pesquisa reúso de água - UFES
Oferta e demanda per capita de água de reúso Consumo per capita de água potável e água de reúso
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Pesquisa reúso de água - UFES
Setorização do consumo de água de reúso no edifício Setorização do consumo de água potável no edifício
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Pesquisa reúso de água - UFES
Distribuição do consumo de água nos setores da edificação dotada de reúso
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Pesquisa sobre reúso de água - UFES
USO DOMÉSTICO Pesquisa sobre reúso de água - UFES Índices de Consumo Convencional com reúso Per capita (litros hab-1 dia-1) 216 147 Por dormitório (litros/dormitório) 181 123 Por área (litros m-2) 6,5 3,3 32 % Economia
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USO DOMÉSTICO – Pesquisas sobre reúso -UFBA
Pesquisa sobre reúso de água Universidade Federal da Bahia Consumo de Água em Residência de Baixa Renda
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Consumo de água para diferentes usos (L/dia)
Pesquisa sobre reúso de água - UFBA Consumo de água para diferentes usos (L/dia) CONVENCIONAL 80,16 l/hab/dia – Consumo Diário REÚSO 80,1 – 14,59 (água de chuva) – 8,65 (vaso) = 56,8 l/hab/dia Economia de 30 %
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Grupo de Estudos em Saneamento Descentralizado - UFSC
Balanço hídrico em uma residência unifamiliar, considerando águas cinzas e águas de chuva como fontes alternativas de água
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Localização do campo experimental
Residência, situada no bairro de Ratones, Florianópolis, Santa Catarina/Brasil. Foi implantado um modelo constituído por três linhas de água: Linha de águas azuis Linha de águas cinzas Linha de águas negras
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2 3 1 5 4 Coleta e aproveitamento de água de chuva (águas azuis)
Agricultura Lodo Suprimento de água convencional, a partir da rede pública 2 3 4 5 1 Coleta, tratamento e reúso das águas cinzas Coleta, tratamento e reúso de águas amarelas (urina) Coleta, tratamento e reúso das águas negras Coleta e aproveitamento de água de chuva (águas azuis)
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Tecnologias utilizadas no aproveitamento da água da chuva
Calha coletora (125mm) Unidade de descarte (1mm – volume 145L) Unidade de peneiramento (4 peneiras - 60º com relação à horizontal) Sistema de desinfecção (lâmpada ultra-violeta) Cisterna para reservação
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Aproveitamento de água da chuva
Água de chuva – área de captação, calhas coletoras
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Aproveitamento de água da chuva
Água de chuva – sistema de tratamento simplificado - peneiras
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Tecnologias utilizadas no tratamento de águas cinzas
CHUVEIRO TANQUE MÁQUINA DE LAVAR ROUPAS LAVATÓRIO
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Tecnologias utilizadas no tratamento de águas cinzas
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Tecnologias utilizadas no tratamento de águas cinzas
Filtro anaeróbio Filtro de areia Filtro anaeróbio
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Tecnologias utilizadas no tratamento de águas negras
Pia da cozinha Tanque séptico Infiltração no solo Filtro de areia Vaso sanitário
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Monitoramento do consumo de água
Medidas diretas: Hidrômetro 1: pia da cozinha; Hidrômetro 2: chuveiro e lavatório; Hidrômetro 3: vaso sanitário; Hidrômetro 4: tanque e máquina de lavar, alimentados com água da rede pública; Hidrômetro 5: tanque e máquina de lavar, alimentados com água da chuva. Estimativas da geração de águas cinzas e negras
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Distribuição e disposição de água e efluentes na residência
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Resultados – Usos e demandas
Distribuição da água – usos e demandas – Residência Ratones Peça HS Consumo (L/dia) Consumo (L/pessoa.dia) Vaso sanitário 92 31 Pia da cozinha 65 22 Lavatório e Chuveiro 124 41 Tanque e Máquina 150 50 Total águas cinzas 91 L/pessoa.dia
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Resultados – Usos e demandas
Usos X demandas – Residência Ratones 276,0 Consumo de água no vaso sanitário 92 L/dia
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Consumo de água por peça hidro-sanitária segundo diversos autores
Autor/Local CZ (L/p.d) VS CH (L/p.d) LV TQ MQ (L/p.d) UFSC, 2008 SC/BRASIL 22 31 41 50 Surendran e Wheatley, 1998 INGLATERRA 26 58 35 21 - 5 Flriedler, 2004 ISRAEL1 30 55 13 Helvetas, 2005 SUÍÇA1 28 52 Busser, 2006 VIETNAM1 18 45 Mayer et at apud Vickers, 20012 69 44 4,5 56 Vickers, 20013 33 37 Fane e Reardon, 2002 12 6 7 27 Ghisi e Ferreira, 2007 SC/BRASIL 2,5 19 4 Legenda: CZ: cozinha; VS: vaso sanitário; CH: chuveiro; LV: lavatório; TQ: tanque de lavar roupas; MQ: máquina de lavar roupas.
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Comparativo dos Resultados
Quadro Resumo Índices de Consumo Convencional (l/hab/dia) com reúso UFES (Alto Padrão) 216 147 UFSC (Média/Baixa) 136 80 UFBA (Baixa Renda) 57 32 % Economia 41 % Economia 30 % Economia
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Conclusões e Recomendações
A produção média de águas cinzas na residência foi de L/d, ou 91 L/hab.d. Consumo de água: chuveiro e lavatório: 41 L/hab.d tanque e máquina de lavar: 50 L/hab.d vaso sanitário: 31 L/hab.d cozinha 22 L/hab.d
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Conclusões e Recomendações
Em termos quantitativos, as águas cinzas provenientes do banheiro (chuveiro e lavatório) ou da lavanderia (tanque e máquina) supririam, por exemplo, a demanda de água do vaso sanitário. A água de chuva supriu aproximadamente 40% da demanda de água no tanque e máquina de lavar roupas.
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Conclusões e Recomendações
O consumo médio de água na residência foi de 136L/hab.d. Considerando as águas cinzas e águas de chuva: 41% da água consumida na residência foi proveniente do reúso; 59% da rede pública de abastecimento. Ressalta-se ainda que o consumo ficou abaixo da média brasileira de 200 L/hab.d
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Financiamento: Muito obrigado! Profº Luiz Sérgio Philippi GESAD – Grupo de estudos em Saneamento Descentralizado
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