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1º CONGRESSO LUSÓFONO SOBRE AMBIENTE E ENERGIA Balanço hídrico em uma residência unifamiliar, considerando águas cinzas e águas de chuva como fontes alternativas.

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1 1º CONGRESSO LUSÓFONO SOBRE AMBIENTE E ENERGIA 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 Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental Grupo de Estudos em Saneamento Descentralizado

2 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. ESCASSEZ E POLUIÇÃO

3 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 DISPONIBILIDADE DE ÁGUA Bairros nobres 400 litros/habitante.dia Cidades de menor porte 120 litros/habitante.dia Comunidades rurais de menor porte 80 L/habitante.dia

4 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. USOS DA ÁGUA NO BRASIL Distribuição do consumo de água para diferentes usos. (Fonte: ANA, 2009)

5 Ações de gerenciamento de água Adaptado de Gonçalves, 2006.

6 USO DOMÉSTICO Consumo de Água Residencial Higiene pessoal Descarga de banheiros IngestãoLimpeza 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.

7 CONSUMO DOMÉSTICO DE ÁGUA Unidade Almeida et al (1999) IPT Deca (2006) USP (2003) PNCDA (2005) Banheiro55%66%73%63%60% Bacia sanitária30,80%5%14%29%5% Chuveiro11,70%54%47%28%55% Lavatório12,60%7%12%6% 26% Cozinha29%21%22%26% Pia da cozinha13,00%17%14%17% Máquina de lavar roupa16,20%4%8%9%11% Área de serviço-13%5%11%- Tanque-10%5%6%- Máquina de lavar louça-3%-5%- Outros15,70%---3% Total100% Demanda nas unidades hidro-sanitárias

8 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. USO DOMÉSTICO

9 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 Fatores que influenciam no consumo de água:

10 USO DOMÉSTICO Condições climáticas Hábitos e nível de vida da população Natureza da cidade Medição de água Pressão na rede Rede de esgoto Preço da água Fatores que afetam o consumo de água:

11 FONTES ALTERNATIVAS DE ÁGUA Segregação e reúso de esgotos domésticos

12 Pesquisa sobre reúso de água Universidade Federal do Espírito Santo Edifício convencional Edifício com reúso de águas cinzas Caracterização do consumo de água e energia USO DOMÉSTICO – Pesquisas sobre reúso

13 Pesquisa reúso de água - UFES Oferta e demanda per capita de água de reúso Consumo per capita de água potável e água de reúso

14 Pesquisa reúso de água - UFES Setorização do consumo de água potável no edifício Setorização do consumo de água de reúso no edifício

15 Pesquisa reúso de água - UFES Distribuição do consumo de água nos setores da edificação dotada de reúso

16 Índices de ConsumoConvencionalcom reúso Per capita (litros hab-1 dia-1) Por dormitório (litros/dormitório) Por área (litros m-2) 6,53,3 32 % Economia Pesquisa sobre reúso de água - UFES USO DOMÉSTICO

17 Pesquisa sobre reúso de água Universidade Federal da Bahia Consumo de Água em Residência de Baixa Renda USO DOMÉSTICO – Pesquisas sobre reúso -UFBA

18 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 %

19 Balanço hídrico em uma residência unifamiliar, considerando águas cinzas e águas de chuva como fontes alternativas de água Grupo de Estudos em Saneamento Descentralizado - UFSC

20 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

21 Agricultura Lodo Suprimento de água convencional, a partir da rede pública 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)

22 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

23 Aproveitamento de água da chuva Água de chuva – área de captação, calhas coletoras

24 Água de chuva – sistema de tratamento simplificado - peneiras Aproveitamento de água da chuva

25 Tecnologias utilizadas no tratamento de águas cinzas Águas cinzas

26 Tecnologias utilizadas no tratamento de águas cinzas

27 Filtro anaeróbio Filtro de areia Tecnologias utilizadas no tratamento de águas cinzas

28 Tecnologias utilizadas no tratamento de águas negras Pia da cozinha Vaso sanitário Filtro de areia Infiltração no solo Tanque séptico

29 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 Monitoramento do consumo de água

30 Distribuição e disposição de água e efluentes na residência

31 Distribuição da água – usos e demandas – Residência Ratones Peça HS Consumo (L/dia) Consumo (L/pessoa.dia) Vaso sanitário 9231 Pia da cozinha 6522 Lavatório e Chuveiro Tanque e Máquina Total águas cinzas 91 L/pessoa.dia Resultados – Usos e demandas

32 Usos X demandas – Residência Ratones 276,0 Resultados – Usos e demandas

33 Consumo de água por peça hidro-sanitária segundo diversos autores Autor/Local CZ (L/p.d) VS (L/p.d) CH (L/p.d) LV (L/p.d) TQ (L/p.d) MQ (L/p.d) UFSC, 2008 SC/BRASIL Surendran e Wheatley, 1998 INGLATERRA Flriedler, 2004 ISRAEL Helvetas, 2005 SUÍÇA Busser, 2006 VIETNAM Mayer et at apud Vickers, ,556 Vickers, ,537 Fane e Reardon, Ghisi e Ferreira, 2007 SC/BRASIL 2, Legenda: CZ: cozinha; VS: vaso sanitário; CH: chuveiro; LV: lavatório; TQ: tanque de lavar roupas; MQ: máquina de lavar roupas.

34 Comparativo dos Resultados Índices de Consumo Convencional (l/hab/dia) com reúso (l/hab/dia) UFES (Alto Padrão) UFSC (Média/Baixa)13680 UFBA (Baixa Renda)8057 Quadro Resumo 32 % Economia 41 % Economia 30 % Economia

35 Conclusões e Recomendações A produção média de águas cinzas na residência foi de 276 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

36 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.

37 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 Conclusões e Recomendações

38 Muito obrigado! Profº Luiz Sérgio Philippi GESAD – Grupo de estudos em Saneamento Descentralizado Financiamento:


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