UNIVERSIDADE SÃO FRANCISCO Engenharia Ambiental CAIO CESAR CHIAVEGATTI REÚSO DE ÁGUA, BENEFICIOS PARA O MEIO AMBIENTE E PARA O EMPREENDEDOR Campinas 2013 CAIO CESAR CHIAVEGATTI – R.A. 004201000905 REÚSO DE ÁGUA, BENEFÍCIOS PARA O MEIO AMBIENTE E PARA O EMPREENDEDOR Trabalho de conclusão de curso apresentado ao Curso de Engenharia Ambiental da Universidade São Francisco, como requisito parcial para obtenção de título de Engenheiro Ambiental. Orientador: Prof. Dr. Wilson José Figueiredo Alves Junior Campinas 2013 AGRADECIMENTOS Agradeço minha orientadora pedagógica Profª. Cândida pelas valiosas informações e por todo apoio prestado durante a realização deste trabalho. Meus agradecimentos também para meu orientador técnico Prof. Dr. Wilson por sua paciência e informações que também me foram muito úteis para a conclusão deste trabalho de conclusão de curso. RESUMO O homem, desde tempos remotos, buscou na natureza os recursos necessários para sustentar a si e sua civilização porém, de maneira predatória. Entretanto, em função da percepção que tais bens não eram infinitos e que a própria existência humana poderia estar em risco se porventura estes não estivessem em disponibilidade suficiente quando necessários, forçou o homem a mudar sua mentalidade. Sendo a água um dos bens mais discutidos em relação a sua importância em muitas das atividades humanas, várias reuniões importantes já foram e serão realizadas com os objetivos de adotar métodos de utilizações mais sustentáveis deste recurso somados com o desenvolvimento de tecnologias para reutilizá-la em diversos processos produtivos, diminuindo assim, maior extração da mesma incluindo os custos de seu tratamento. Destas tecnologias discutidas, o reuso de água em atividades como a agricultura, que é a mais dispendiosa deste recurso, em indústrias e até mesmo em atividades domésticas, tem provado ser muito eficiente tanto ambientalmente, pois menos água necessita ser extraída do ambiente, quanto economicamente afinal, se bem implementado, os gastos com tratamento de efluentes e afluentes diminuirá consideravelmente, possibilitando assim, maior competitividade das empresas que a adotam, somado à poupança de capital. Este trabalho tem como objetivo mostrar, através de dados obtidos em diferentes situações as quais se implantaram tais sistemas e quais ganhos ambientais e econômicos foram obtidos com tais práticas. Palavras-chave: reuso. água. recursos naturais. meio ambiente. ABSTRACT Since long time ago, man always gathered from nature the resources he needed to develop either him or his civilization and, there wasn’t any kind of preoccupation to the nature itself while this predatory resource extraction was taking place however, after realizing that these goods wasn’t endless and the fact that the very human existence could be at risk if this ravaging resources predation continues with that rate, forced men to change its mentality. In matter of importance in a lot of human activities, water takes place among many international meetings who have the goal to achieve more environmentally correct means to use this resource together with technology development to diminish its use in production lines decreasing then, water consumption as later costs due its treatment. One of this technologies that takes place is the water reuse that can be used in activities such agriculture, whose is responsible for the most water usage in human activities followed by the industry and finally, human common use like domestic and commercial doings. This technology has been proving to be very attractive by decreasing water extraction as costs with wastewater disposal, being these very profitable to companies who want to reduce their costs at the same time increasing their competitiveness. This work is to show through collected data, situations whose water reuse was applied and what kind of benefits this companies achieved with such practice. Keywords: reuse. water. natural resources. environment LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 - Ciclo hidrológico ....................................................................................................... 4 Figura 2 - Distribuição da água no globo ................................................................................... 4 Figura 3 - Consumo de água por atividade humana ................................................................... 5 Figura 4 - Eutrofização de corpo d’água .................................................................................. 10 Figura 5 - Sistemas de gotejamento .......................................................................................... 13 Figura 6 - Sistema de aspersão portátil com laterais móveis.................................................... 15 Figura 7 - Sistema de irrigação autopropelido ......................................................................... 16 Figura 8 - Sistema de irrigação por pivô central. ..................................................................... 17 Figura 9 - Destinação da água no processo de produção sucroalcooleiro ................................ 21 Figura 10 – Ciclo da água para abastecimento público ............................................................ 25 Figura 11 - Consumo de água por categoria de uso ................................................................. 33 Figura 12 - Mecanismo de funcionamento de uma membrana MBR....................................... 45 Figura 13 - Mecanismos para aquisição de diferenças de pressão em reatores MBR submersos .................................................................................................................................................. 47 Figura 14 - MBR em módulo externo ...................................................................................... 48 LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Relação das hidrelétricas brasileiras quanto a potência e localização....................... 6 Tabela 2 - Consumo médio de água em indústrias ................................................................... 18 Tabela 3 - Consumo de água por setor de atividade ................................................................. 23 Tabela 4 - Consumo de água de certas atividades domésticas no Brasil .................................. 24 Tabela 5 - Classes de água de reuso conforme NBR - 13969 e padrões de qualidade ............. 28 Tabela 6 - Tipos de reuso agrícola e qualidade da água requerida ........................................... 35 Tabela 7 - Vantagens e desvantagens do uso do carvão ativado .............................................. 38 Tabela 8 - Vantagens e desvantagens da utilização do ozônio ................................................. 42 Tabela 9 - Tipos de membranas de filtração e suas características .......................................... 45 SUMÁRIO INTRODUÇÃO ........................................................................................................................ 1 1 UTILIZAÇÃO DA ÁGUA PELO HOMEM ...................................................................... 3 1.1 Água, características gerais .................................................................................................. 3 1.2 Consumo de água ................................................................................................................. 5 1.3 As consequências do uso intensivo da água – impactos ambientais .................................... 7 1.3.1 Definição de esgotos.......................................................................................................... 8 1.3.2 Impactos dos lançamentos de esgotos nos corpos hídricos ............................................... 9 2 UTILIZAÇÃO DA ÁGUA EM DIVERSOS SETORES DA ECONOMIA ................... 11 2.1 Utilizações da água na agricultura ...................................................................................... 11 2.1.1 Irrigação por gotejamento................................................................................................ 12 2.1.2 Irrigação por aspersão ...................................................................................................... 13 2.1.2.1 Aspersão convencional ................................................................................................. 14 2.1.2.2 Autopropelido ............................................................................................................... 15 2.1.2.3 Pivô central ................................................................................................................... 16 2.1.3 Irrigação por superfície.................................................................................................... 17 2.2 Utilizações da água na indústria ......................................................................................... 18 2.2.1 Utilização da água no setor sucroalcooleiro .................................................................... 20 2.2.2 Utilização da água no setor de papel e celulose .............................................................. 21 2.2.3 Utilização da água na indústria têxtil .............................................................................. 22 2.3 Utilização de água no abastecimento público..................................................................... 23 3 REUSO DE ÁGUA .............................................................................................................. 27 3.1 Histórico ............................................................................................................................. 27 3.2 Tipos de reuso ..................................................................................................................... 29 3.2.1 Reuso de água para fins urbanos ..................................................................................... 30 3.2.2 Reuso de água para fins industriais ................................................................................. 31 3.2.3 Reuso de água para fins agrícolas.................................................................................... 34 3.3 Tecnologias possíveis para obtenção de água de reuso ...................................................... 37 3.3.1 Carvão ativado ................................................................................................................. 37 3.3.2 Oxidação por ozonização ................................................................................................ 40 3.3.3 Oxidação por cloro e derivados ....................................................................................... 43 3.3.4 Membranas de filtração ................................................................................................... 44 4 CASOS DE REUSO DE ÁGUA ......................................................................................... 50 4.1.1 Empresa Honda ............................................................................................................... 51 4.1.2 Empresa MABE e Whirlpool .......................................................................................... 52 4.1.3 Casos variados nacionais e internacionais na indústria ................................................... 54 4.2 Casos de reuso na agricultura ............................................................................................. 57 4.2.1 Reuso de água para fins urbanos ..................................................................................... 30 4.2.1 Vale do Mesquital, México ............................................................................................. 57 4.2.2 Semiárido baiano e no Rio Grande do Norte................................................................... 59 4.2.3 Usina Colombo S/A Açúcar e Álcool ............................................................................. 61 4.3 Casos de reuso para fins urbanos ........................................................................................ 62 4.3.1 Reuso para lavagem de veículos ...................................................................................... 63 4.3.2 Reuso para fins residenciais ............................................................................................ 64 4.3.3 Reuso de água em um parque temático ........................................................................... 65 4.3.4 Reuso de água em uma universidade ............................................................................... 67 CONCLUSÃO......................................................................................................................... 69 REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 71 1 INTRODUÇÃO Entre os recursos naturais dos quais o homem necessita para viver, a água é sem duvida, um dos mais importantes, a tal ponto de até mesmo ditar qual será o desenvolvimento de certas localidades em função de sua escassez ou abundância. De tão precioso que é este recurso, ele já foi responsável por inúmeros conflitos entre populações, tanto antigamente, quanto agora. Além de ser um elemento fundamental para a fisiologia humana e demais seres vivos, nos dias atuais, a água é usada em praticamente todo tipo de atividade humana, tendo destaque, a agricultura, que inclusive é o maior consumidor deste recurso, a indústria, que ocupa o segundo lugar em matéria de consumo e por último, embora seja menos utilizadora, mas não menos importante, os usos urbanos. Mesmo sendo algo incoerente de se pensar, dada a importância imensa deste recurso, ela, em muitas situações, sofre altos níveis de degradação em função destas atividades humanas cuja consequência, é tornar sua utilização inviável prejudicando assim, todos aqueles, seres humanos ou não, que a necessitam. Levando-se em conta sua possível escassez em certas ocasiões e a degradação a qual a mesma vem sofrendo, colocando em risco todo o meio ambiente ao redor, o reuso de água ocupa uma sólida posição no que se diz respeito ao reaproveitamento deste recurso, utilizando-se para isso, diversas tecnologias disponíveis, garantindo assim, se for aplicado de maneira correta e sábia, benefícios não só para o meio ambiente que terá em menor quantidade um de seus recursos mais preciosos extraídos de seu meio natural, mas também, para o empreendedor, o qual além de colher os frutos de colocar-se a frente no mercado, que procura valorizar cada dia mais a preocupação ambiental, também usufruirá de maior economia de capital durante seus processos produtivos. Deve-se salientar também, determinados casos, cujos quais, o reuso de água mudou para melhor, a vida de famílias que viviam em situações precárias, conforme será abordado neste trabalho. 2 Porém, mesmo esta atividade sendo muito bem vinda em diversas situações, deve-se atentar para fatores como, parâmetros de projeto e qual opção é a mais viável afinal, com a gama de tecnologias existentes atualmente para tal fim, um estudo preciso e realista deve sempre ser precedido da implementação do sistema de reuso para que com isso, não haja um investimento desperdiçado graças a um custo/beneficio inviável. Neste trabalho serão apresentadas inicialmente, as características gerais do elemento água, tais como sua importância para o planeta, para os seres vivos e para o homem, as consequências de sua degradação para o meio ambiente e para todos que dela necessitam e, quais atividades antrópicas que mais utilizam este recurso e como a fazem. Também serão abordados, informações gerais sobre o reuso de água envolvendo,um breve histórico, tipos de reuso, setores da economia que podem usufruir deste, vantagens que podem ser obtidas e algumas das tecnologias que estão disponíveis para aqueles que possuem interesse em implementar este tipo de sistema. Por fim, será demonstrado através de estudos de caso, nos setores da agricultura, indústria e usos urbanos que o reuso de água pode trazer muitos benefícios, tanto para o empreendedor que implementou o sistema quanto para o meio ambiente, que deixa de receber um resíduo oriundo de tais atividades que pode vir a comprometê-lo. Vale lembrar que, também serão demonstrados propostas de reuso de água que não foram viáveis, salientando que um bom planejamento e levantamento de variáveis são muito importantes e devem preceder sempre à implementação do sistema de reuso de água propriamente dita. 3 1 UTILIZAÇÃO DA ÁGUA PELO HOMEM 1.1 Água, características gerais Composta pela fórmula H2O, a água é uma substância de alta polaridade com ponto de solidificação a 0ºC, atingindo sua densidade máxima a 4ºC (MANO, PACHECO, 2005), e é considerada um solvente universal, sendo sua qualidade alterada através das mais diversas ações humanas e naturais (SPERLING, 2007). Para fins de utilização antrópica, parâmetros tais como: oxigênio dissolvido, pH, fósforo, nitrogênio, matéria orgânica, temperatura e uma gama bem ampla de micropoluentes orgânicos e inorgânicos são levados em consideração (SPERLING, 2007). No Brasil, a portaria que rege os parâmetros de potabilidade da água para consumo humano é a 2914/2011 que substituiu a portaria 518/2004 do Ministério da Saúde (SABESP, 2012). Para o ser humano, cuja composição corpórea é mais de 60% de água, este elemento é responsável pela manutenção da nossa temperatura corpórea, transporte de nutrientes por todo nosso corpo, compõe o fluido amniótico, o qual circunda o feto durante seu desenvolvimento, além de auxiliar na resistência de eventuais choques mecânicos em órgãos como, medula espinhal e olhos. Como o nosso organismo perde essa substância de maneira significativa, a mesma precisa ser reposta frequentemente, seja bebendo-a pura ou, utilizando-se para isso, alimentos e bebidas cujas quais devem possuir água em suas composições. Vale lembrar que, depois do oxigênio, a água é o elemento que o corpo mais sente falta durante uma ausência (LINDEMANN; SERAFIM; VIEIRA, 2004). No planeta Terra, a água está presente em abundância e com volume praticamente invariável por milhões de anos, obedecendo ao ciclo hidrológico (LORENTZ; MENDES, 2008) conforme a figura 1: 4 Fonte: Grassi (2001) Figura 1 - Ciclo hidrológico De toda esta água, que corresponde a 2/3 da superfície do planeta Terra, 97,5% está na forma de oceanos e mares, inviável para abastecimento público ou usos agrícolas devido ao seu alto teor de sais, e somente 2,5% está na forma de água doce (LORENTZ; MENDES, 2008). Desta pequena porcentagem, 68,9% está contida em geleiras e regiões montanhosas na forma de neve, 29,9% em águas subterrâneas, 0,9% através de umidade do solo e regiões pantanosas, restando apenas 0,3% que se localiza em rios e corpos d’água, que são responsáveis pelo abastecimento público e para outros usos em atividades humanas. A figura 2 mostra graficamente estas porcentagens (BRITO; PORTO; SILVA, 2007): Fonte: Brito; Porto; Silva, (2007) Figura 2 - Distribuição da água no globo 5 Portanto, devido a estes dados, sua disponibilidade para consumo não contempla de maneira igualitária as 6 bilhões de pessoas que vivem no globo e para ilustrar isso, basta dizer que países como Brasil (com cerca de 12% de toda água doce do planeta), China, Rússia e Canadá são os países cujas reservas de água doce são as maiores do mundo enquanto que, do outro lado, países como Kuwait, Jordânia, Arábia Saudita, Iraque, entre outros da África e Oriente Médio, são os países que mais sofrem com a escassez (LORENTZ; MENDES, 2008). 1.2 Consumo de água Basicamente, o consumo da água no mundo se divide em três categorias, que estão em ordem decrescente de acordo com a quantidade de água consumida: agricultura, a mais consumidora deste recurso, seguido pela indústria e por último, o consumo urbano (BRITO; PORTO; SILVA, 2007). A figura 3 demonstra graficamente estes dados: Fonte: Brito, Porto, Silva (2007) Figura 3 - Consumo de água por atividade humana No Brasil, a água tem sua importância por ser responsável pelo desenvolvimento de diversas atividades tais como: • Abastecimento público: responsável pelo fornecimento de água potável para os mais diversos usos domésticos, tais como alimentação, higiene e desedentação, além 6 de também ser utilizada para fins menos nobres tais como: jardinagem e lavagem. (BRITO; PORTO; SILVA, 2007). • Uso agrícola e pecuário: é utilizada para desedentação de animais, irrigação de hortaliças e grandes plantações. Este último, em muitas situações, os mecanismos de irrigação são antigos, desperdiçadores e pouco eficientes, agravando-se assim, o desperdício de água (BRITO; PORTO; SILVA, 2007). No Brasil há cerca de 55 milhões de hectares de terra cultivada e dependendo do estado da terra, mecanismos diferentes de irrigação são utilizados, com consumos de água distintos entre si. (COSTA, TELLES, 2007). • Uso industrial: grande consumidora de água, este setor tem sua exigência de água variando conforme o ramo da atividade (BRITO; PORTO; SILVA, 2007). • Pesca, turismo e recreação: utilização dos corpos d’água para o lazer e prática de atividades recreativas pelo público. A importância para a economia local depende muito de uma região para a outra (BRITO; PORTO; SILVA, 2007). • Navegação: devido à grande quantidade de acidentes topográficos na maior parte dos corpos d’água brasileiros, somente a bacia amazônica apresenta condições de navegação (BRITO; PORTO; SILVA, 2007). Para fins de transporte de cargas, este meio é muito mais barato que o meio rodoviário por diversos motivos, entretanto, é pouco utilizado (PORTO, 2007). • Geração de energia: detentora de 97% de toda matriz energética produzida no país, à energia hidráulica tem sido de longe, a mais importante fonte de energia do Brasil que, além de ser renovável, tem seus custos de manutenção mais baratos que de uma termelétrica. O potencial energético hidráulico brasileiro chega na casa de 258.686 MW mas, somente 20% é aproveitada (BRITO; PORTO; SILVA, 2007). A relação das hidrelétricas brasileiras com maior capacidade de fornecer energia assim como sua localização encontra-se na tabela 1: Tabela 1 - Relação das hidrelétricas brasileiras quanto à potência e localização. Tucuruí I e II 8.370 Rio Tocantins (PA) Itaipu (Parte Brasileira) 7.000 Rio Paraná (BR e Paráguai) Ilha Solteira 3.444 Xingó 3.162 Paulo Afonso IV Itumbiara 2.462,4 2.082 Rio Paraná (SP e MS) Rio São Francisco (AL e SE) Rio São Francisco (BA) Rio Paranaíba (GO e MG) 7 São Simão 1.710 Rio Paranaíba, (GO e MG) Governador Bento Munhoz da Rocha Neto (Foz do Areia) 1.676 Rio Iguaçu, (PR) Jupiá (Eng° Souza Dias) 1.551,2 Rio Paraná, (MS e SP) Porto Primavera (Eng° Sérgio Motta) 1.540 Rio Paraná, (MS, SP) 32.997,6 * Total Fonte (Aneel, 2011). 1.3 As consequências do uso intensivo da água – impactos ambientais Poluição é toda a alteração de uma ou mais propriedades naturais do meio ambiente causada por agentes de quaisquer espécies que possa ser prejudicial à segurança, saúde ou bem-estar da população que esta sujeita a estes (BONNELI, MANO, PACHECO, 2005). Segundo dados da ONU mais de um bilhão de pessoas no mundo não tem acesso a água potável e cerca de 4 mil crianças morrem diariamente em todo o globo em função de doenças relacionadas a água tais como: diarréia, cólera, disenteria entre outras. No Brasil, embora haja avanços sócias nesta área, ainda 80% do nosso esgoto é jogado nos corpos hídricos sem tratamento, contaminando tanto os cursos d’água, como também os lençóis freáticos, segundo o IBGE (ANA, 2011). Como o Brasil possui cerca de 12% de toda água doce do mundo, para evitar a degradação deste recurso, diversas empresas estão adotando, ainda que em pequena escala, procedimentos de produção mais sustentáveis tais como o reuso da água e também seu uso racional, com o intuito de proteger o meio ambiente, aliado ao aumento da competitividade de seus produtos e/ou serviços, e redução de seus custos de produção. (ANA, 2011). 8 1.3.1 Definição de esgotos O esgoto sanitário é composto em média de 99,9% de água e 0,1% de sólidos que incluem: orgânicos, inorgânicos, suspensos e dissolvidos mais os microrganismos (MELLO, 2007). Os esgotos basicamente possuem as seguintes características (MELLO, 2007): • Temperatura um pouco acima daquelas de abastecimento, sendo que sua taxa de decomposição é proporcional a este fator. • Possui odores desagradáveis com variação conforme a situação do esgoto. O esgoto fresco cheira a mofo, e o esgoto velho ou séptico cheira a ovo podre, em função da presença de gás sulfídrico. • Quanto à coloração, o esgoto fresco possui cor acinzentada somado com uma ligeira turbidez e o esgoto velho, cor preta. • 70% da porção de sólidos de esgoto são de origem orgânica, sendo sua composição basicamente de carbono, hidrogênio e oxigênio, em alguns casos, há presença de nitrogênio. • Sua porção de matéria orgânica deve-se a areias e a outras substancias minerais dissolvidas. • Os microrganismos presentes no esgoto sanitário são: bactérias, fungos, protozoários, vírus e algas. Os seres patogênicos são inseridos no esgoto em função do produto do metabolismo e excretas de indivíduos e animais doentes, sua medição é em função da quantidade de bactérias do grupo coliforme presente nas amostras coletadas para este fim. O esgoto sanitário, de acordo com a NBR 9648 é composto através de diversas formas de contribuição humana e natural para com as redes coletoras públicas de esgotos, entre as quais se pode citar (NUVOLARI, 2003): • Esgoto doméstico: fruto do despejo líquido resultante de atividades humanas tais como, higiene e parte dos resíduos de certas necessidades fisiológicas. • Esgoto industrial: despejo resultante dos diversos processos industriais respeitados os padrões de lançamento estabelecidos 9 • Água de infiltração: água proveniente do subsolo que penetra nas canalizações sem que seja desejado. • Contribuição pluvial parasitaria: é a parcela da água de escoamento pluvial que entra acidentalmente nas redes de esgoto públicas. 1.3.2 Impactos dos lançamentos de esgotos nos corpos hídricos Graças as mais variadas atividades antrópicas, diariamente milhões de toneladas de esgotos são jogadas nos corpos d’água sem nenhum tratamento, acarretando assim, milhões de mortes de pessoas e outros seres vivos que dependem deste recurso (ANA, 2011). Conforme a população cresce, aumenta também a demanda por comida, e bens de consumo, que precisam ser produzidos em grande escala para atendê-la, forçando assim a expansão das indústrias e das áreas para cultivo agrícola. Como muitos dos responsáveis pela implantação destas atividades infelizmente não se preocupam com o destino e consequência de seus resíduos e de seus impactos sobre a água de que tanto necessitam esta, pode chegar a um patamar de poluição na qual sua remediação chega ao limite do inviável, prejudicando assim, todos ao redor que dependem dela (ANA, 2011). Um dos tipos de poluentes cujos lançamentos em corpos hídricos são abundante e muito impactante para o meio é o fosfato, que é oriundo de despejo de detergentes, esgoto bruto in natura e fertilizantes que utilizam este elemento em sua composição que são arrastados de plantações através de chuvas. Como este íon funciona como nutriente, seu excesso pode ocasionar o crescimento excessivo de algas, que ao morrerem, serão decompostas pelos microrganismos decompositores que utilizarão o oxigênio do meio até depletá-lo completamente destruindo assim, toda a vida aeróbia do meio em questão (BAIRD, 2002). A figura 4 mostra um exemplo de um corpo d’água eutrofizado: 10 Fonte (<http://www.brasilescola.com/biologia/eutrofizacao.htm>) Acesso em: 04 abr. 2013. Figura 4 - Eutrofização de corpo d’água 11 2 UTILIZAÇÃO DA ÁGUA EM DIVERSOS SETORES DA ECONOMIA 2.1 Utilizações da água na agricultura Considerada de longe como a atividade antrópica mais dispendiosa de água, a agricultura ocupa uma parcela importantíssima no que diz respeito a sua utilização (BRITO; PORTO; SILVA, 2007). O Brasil merece destaque neste assunto pois, possui uma área cultivada de aproximadamente 55 milhões de hectares, sendo que, uma parcela significativa desta área necessita da utilização da irrigação em larga escala, principalmente naquelas, na qual o solo é seco ou apresente algum tipo de estresse hídrico, responsável por deteriorar certas lavouras se não houver irrigação suficiente ou, na ausência deste (COSTA, TELLES, 2007). Alguns fatores são relevantes em se tratando da área a ser irrigada, destacando-se (COSTA, TELLES, 2007): • Características morfológicas e pedagógicas do solo, como sua capacidade de armazenamento de água do solo, aliado às condições de drenagem e percolação profunda. • Evaporação potencial • Considerar o tipo de cultura que será irrigada, característica a qual se deve levar em consideração com bastante critério pois, a exigência hidráulica pode mudar significativamente de uma cultura a outra • Taxa pluviométrica local • Método e técnicas de irrigação a serem utilizadas Deve-se deixar claro que, a eficiência desta técnica também se deve muito ao seu nível tecnológico afinal, quanto mais avançado este, maior o aproveitamento da água 12 pelas plantações, resultando fatalmente em menor desperdício e consumo deste recurso, podendo-se até mesmo, realizar mais de uma colheita por ano (COSTA, TELLES, 2007). Na sequência, estão descritas de maneira sucinta, as principais técnicas de irrigação utilizadas. 2.1.1 Irrigação por gotejamento A técnica por gotejamento consiste em aplicar a água somente nas partes na planta que são realmente necessárias, utilizando-se para isso tubulações com furos, que podem ser dispostos da maneira que for mais adequada ao agricultor, um sistema de filtragem, que evitará entupimentos nos buracos das tubulações e um conjunto de uma ou mais bombas que conduzirá a água por todo o sistema (ESTEVES, SILVA, 2012). As vantagens neste tipo de irrigação são: • Maior produtividade, principalmente por plantações que exigem maior nível de umidade no solo, como por exemplo: pomares, cafezais e hortaliças. • Maior eficiência na adubação e no controle sanitário. • Não interfere nas práticas culturais. • Adaptável a diversos tipos de topografia e de solo. • Pode-se dispensar mão de obra em função de sua mecanização (conhecida como Fertirrigação). Entretanto, tal sistema também pode apresentar consideráveis desvantagens tais como (ESTEVES, SILVA, 2012): • Alto custo inicial de aplicação • Possibilidade de entupimento dos gotejadores • Monitoramento do nível de irrigação, pois, se realizado de maneira incorreta, os bulbos de certas plantas pode ter deformação em seu sistema radicular (ESTEVES, SILVA, 2012). A figura 5 mostra dois exemplos de sistemas de gotejamento: 13 Fonte: (http://www.hydroagro.com.br/index.php?pag=gotejamento) Acesso em 5 abr. 2003 Figura 5 - Sistemas de gotejamento 2.1.2 Irrigação por aspersão A técnica de irrigação por aspersores é constituída basicamente de um conjunto composto de tubulações, motobomba e o tipo de aspersor escolhido, podendo ser rotativo ou estacionário, que são divididos em outros tipos (TESTEZLAF, s/d). Este tipo de irrigação ganhou força na Europa e Estados Unidos a partir do ano de 1914, em função do surgimento de aspersores rotativos, aliado ao desenvolvimento de tubulações compostas de alumínio, ferro e materiais plásticos (TESTEZLAF, s/d). A técnica por aspersão possui as seguintes vantagens (TESTEZLAF, s/d): • Comodidade e facilidade de aplicação. • Adaptabilidade do sistema às mais diversas particularidades topográficas e geométricas do terreno. • Se bem aplicada, possui grande uniformidade na irrigação do terreno. • Pode ser aplicado junto a fitoquimicos misturados na água de maneira uniforme na plantação. • Com manejo adequado, reduz-se a formação de erosão devido ao excesso de água aplicada ao solo. 14 Assim como a técnica por gotejamento, este sistema também pode apresentar desvantagens tais como (TESTEZLAF, s/d): • Alto investimento inicial • Se aplicado a locais nos quais o vento atinja de 4m/s a 5m/s, a uniformidade da distribuição de água pode ficar prejudicada. • Se a irrigação ocorrer na folhagem das plantas, pode acarretar o aparecimento de fungos indesejados. A irrigação por aspersão pode ser feita através de diversas maneiras diferentes, dependendo das necessidades do agricultor e também de sua capacidade de investimentos. Das variantes desta técnica destacam-se as seguintes (ANDRADE, BRITO, 2006). 2.1.2.1 Aspersão convencional Consiste em mecanismos que podem ser fixos, semifixos ou portáteis. Nos primeiros, a tubulação pode ser totalmente enterrada e as linhas laterais permanecem na mesma posição durante toda a irrigação da área. Nos sistemas portáteis semifixos, as linhas principais são fixas e as laterais móveis, e finalmente nos sistemas portáteis, todo o conjunto é móvel. Em ambas as últimas, é requerido mão de obra para suas mudanças de posição (ANDRADE, BRITO, 2006). A figura 6 mostra um sistema de aspersão convencional: 15 Fonte: (http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/FontesHTML/ Milho/CultivodoMilho_2ed/imetodos.htm) Acesso em: 10 abr. 2013. Figura 6 - Sistema de aspersão portátil com laterais móveis. 2.1.2.2 Autopropelido Esta técnica consiste em um carrinho que se desloca num caminho préestabelecido ao longo da área a ser irrigada, que é movido graças a ação da pressão da própria água, conforme mostra a figura 7. O carrinho é abastecido com mangueiras que estão conectadas a ele e a uma fonte fornecedora de água, como um hidrante por exemplo. É um método relativamente arcaico e pouco eficiente pois, é altamente influenciável pelo vento, além de apresentar gotas grandes que diminuem a eficiência da irrigação, desuniformidade da distribuição de água na plantação e é um dos sistemas que mais consomem energia. Somente é recomendado para lavouras retangulares com no máximo 70 há, com tolerância a menores taxas de irrigação (ANDRADE, BRITO, 2006): 16 Fonte (http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/FontesHTML/ Milho/CultivodoMilho_2ed/imetodos.htm) Acesso em: 13 abr. 2013. Figura 7 - Sistema de irrigação autopropelido 2.1.2.3 Pivô central O pivô central é composto por uma grande haste lateral que está conectada a um pivô central, girando em torno deste. A linha lateral metálica está dividida em segmentos suportadas por torres em forma de “A”, que são conectadas entre si por juntas flexíveis. Em cada torre há um motor elétrico que permite o acionamento independente destas (ANDRADE, BRITO, 2006). O sistema, cuja demonstração está na figura 8, é abastecido através de uma adutora vinda do próprio ponto pivô, distribuindo a água em sua totalidade. Este método pode abastecer áreas de até 117 ha (hectares) sendo que, é recomendável que a mesma não ultrapasse 70 ha: 17 Fonte: (http://www.hydroagro.com.br/index.php?pag=pivocentral) Acesso em: 01 mai. 2013. Figura 8 - Sistema de irrigação por pivô central. 2.1.3 Irrigação por superfície Este sistema de irrigação é utilizado em 70% das áreas irrigadas do mundo e consiste em utilizar a superfície do solo para distribuir a água (SOUSA, 2010) A inundação da superfície submetida a esta técnica pode ser prolongada com a presença de uma lâmina líquida superficial durante todo o processo de irrigação ou temporária, permitindo apenas que somente a porção desejada de água penetre no solo. Existem praticamente três tipos de irrigação por superfície sendo eles (SOUSA, 2010): • SULCOS: Consiste na condução da água através de pequenos canais, podendo estes ter formatos triangulares ou circulares, cujos os quais, permanecem úmidos tempo suficiente para que a mesma penetre no solo. • FAIXAS: A deposição da água é feita por faixas que medem entre quatro a doze metros. É adotado em culturas onde há pouco espaço entre as plantas, como o arroz e o trigo. • INUNDAÇÂO: O sistema mais utilizado no Brasil e no mundo, no qual a aplicação da água dá-se por bacias ou tabuleiros, que tem seu tamanho na média de 1m2 18 até 5 há. A inundação pode ser intermitente ou contínua, dependendo das necessidades da lavoura. 2.2 Utilizações da água na indústria Responsável pela segunda posição do ranking de setor da economia que mais consome água, perdendo apenas para a agricultura, a indústria utiliza este recurso para os mais variados fins em suas cadeias de produção, seja na limpeza de pisos, refrigeração, produção de vapor, lavagem de equipamentos, incorporada no produto final, entre muitos outros usos. Devido a esta imensa gama de aplicações, o consumo de água da indústria pode variar muito dependo da atividade em questão, conforme tabela 2. (COSTA, TELLES, 2007): Tabela 2 - Consumo médio de água em indústrias Unidade de Consumos/ unidade de produção produção. Litros/unid Kg 100 kg 250 a 450 Álcool, destilarias Litro 20 a 30 Cerveja Litro 15 a 25 Conservas Kg 10 a 50 Curtumes Kg 50 a 60 Laticínios Kg 15 a 20 Papel fino Kg 1500 a 3000 Papel de imprensa Kg 400 a 600 Indústria Açúcar, usinas Aciarias (transformação de ferro gusa em diferentes tipos de aço 19 Polpa de papel Kg 300 a 800 Têxteis, alvejamento Kg 275 a 365 Têxteis, tinturaria Kg 35 a 70 Fonte: Adaptado de Telles, Costa, 2007 De uma forma geral, a utilização de água nas indústrias resume-se nas seguintes atividades (FIESP, 2004): • Consumo humano: é a água utilizada em sanitários, cozinhas, vestiários, bebedouros, higiene pessoal entre outras funções que envolvam contato humano direto. È a mais parecida com o consumo doméstico. • Matéria prima: neste caso, a mesma será incorporada no produto final, tais como bebidas e outros alimentos cuja necessidade de água é primordial em sua composição tais como conservas. Destacam-se também produtos de higiene e cosméticos que usam água como solvente, remédios ou quando a água é submetida a reações químicas ou físicas para a obtenção de outros produtos. • Uso como fluido auxiliar: situação a qual a água é utilizada para o preparo de substâncias químicas, suspensões aquosas, reagentes químicos ou até mesmo, para lavagem de equipamentos. • Resfriamento: neste caso, utiliza-se a água que circulará num sistema específico, retirando assim o calor excessivo do equipamento desejado, mantendo-o em condições de operação. Conforme dito, uma única atividade industrial não pode ser tomada como parâmetro único para estimar o consumo de água deste setor afinal, as atividades acima assumem porcentagens diferentes para cada caso, por exemplo: o setor de papel e celulose utiliza 18% de água no resfriamento, 80% no processo de fabricação do papel e apenas 2% em sanitários, já para a industria de fertilizantes nitrogenados 92% da água utilizada vai para a refrigeração e apenas 8% no processo (COSTA, TELLES, 2007). A seguir, serão apresentadas algumas atividades industriais, que possuem um consumo de água significativo, baseado nos dados da tabela 3, e como a água é utilizada em tais processos: 20 2.2.1 Utilização da água no setor sucroalcooleiro Trazido ao Brasil através de Martim Afonso de Souza em 1532, com origem na Ásia, a cana de açúcar, desde os primórdios do descobrimento, ocupou posição importante no que se refere a economia nacional (LOYOLA, 2010). O Brasil, no cenário internacional, possui um papel de destaque no que se diz respeito à indústria sucroalcooleira, ocupando o 1º lugar no ranking mundial na produção de açúcar com 34,6 milhões de toneladas e 2º na produção de álcool com 25,9 milhões de litros (LOYOLA, 2010). O setor sucroalcooleiro necessita de uma grande quantidade de água para se desenvolver, e embora possa parecer surpreendente, não é a irrigação que a maior responsável pela utilização massiva de água nesta atividade pois, a plantação utiliza a umidade natural do ambiente para desenvolver-se, sendo apenas necessária uma irrigação de emergência em períodos de inverno, no qual a estiagem é mais considerável (LEITE, H., 2008). A utilização da água no setor obedece a critérios como a tipologia da usina, baseado em seus produtos finais, sendo assim, considera-se as seguintes médias (ALMEIDA, 2009): • Para usinas que produzem 100% açúcar – 30m3/t.cana • Para usinas que produzem 50% açúcar e 50% álcool - 21m3/t.cana • Para usinas que produzem 100% álcool – 15m3/t.cana A utilização de água neste setor obedece uma ordem de 3,6 bilhões de litros d’água anuais e compreende atividades tais como: lavagem de cana, moagem, fermentação, destilação, produção de vapor e lavagem de equipamentos. Em muitos casos, a lavagem da cana, realizada com o intuito de remover materiais grosseiros da cana tais como: areia, palha e outros poluentes indesejáveis melhorando assim, a qualidade do caldo, dependendo do tipo de sistema e tecnologia aplicada, pode ser a maior consumidora de água no processo. A figura 9 mostra as porcentagens de água consumidas conforme etapas de produção (ALMEIDA, 2009): 21 Fonte: Almeida (2009) Figura 9 - Destinação da água no processo de produção sucroalcooleiro 2.2.2 Utilização da água no setor de papel e celulose Atividade responsável por um saldo comercial na economia brasileira de 3,3 bilhões de dólares (2007), além de ser um setor em constante expansão, o Brasil, de acordo com dados da Bracelpa de 2007, é o sexto maior produtor mundial de celulose e o décimo segundo na produção de papel (AMARAL, 2008). A produção de celulose e papel possui uma variação de utilização de água em torno de 15 a 100m3/t dependendo muito de uma indústria para outra. Em função da etapa de produção, a água é utilizada conforme relação abaixo (AMARAL, 2008): • Pátio de madeira: etapa na qual a madeira é estocada e/ou processada para ser submetida a outras etapas. A água utilizada neste processo deve-se situar a menos de 60ºC e com pH entre 6,8 a 7,8. • Celulose: na etapa de produção deste produto, a água é para abastecer trocadores de calor que serão responsáveis pela selagem e controle de temperatura dos mesmos por contato indireto. A água também é utilizada para diluição e lavagem da polpa, assim como também, para lavagem dos equipamentos. 22 • Branqueamento: neste estágio, a água possui várias utilidades diferentes, dentre elas, diluição, controle de temperatura e funcionamento das prensas. • Usos diversos: além das etapas acima, a água é utilizada como vapor para caldeiras, funcionamento de prensas, lavagem de equipamentos e para satisfação de necessidades fisiológicas tais como: bebedouros, cozinha, vestiários, recreação (dependendo da indústria), restaurantes e laboratórios. 2.2.3 Utilização da água na indústria têxtil A indústria têxtil foi implementada no Brasil em meados de 1844, porém, uma industrialização mais considerável desta atividade, deu-se por volta de 1864, na qual houve um aumento na produção algodoeira, mão de obra e maior demanda por seus produtos (MELO, 2008). Atualmente, o setor têxtil brasileiro é composto de aproximadamente 19.000 empresas o qual envolve: confecções, malharias, fiação e tecelagem plana, cujo contingente de trabalhadores é na ordem de 1,5 milhões (MELO, 2008). Esta atividade concentra-se nas regiões Sul e Sudeste com 80% das indústrias instaladas, com destaque no estado de São Paulo, que possui 30% destas empresas, sendo responsáveis pela produção de diversos artefatos tais como: tapetes, lonas, carpetes, jogos de cama, mesa e banho e vestuário em geral (MELO, 2008). Em relação ao consumo de água a indústria têxtil consome em torno de 15% da água consumida na indústria, sendo utilizada basicamente para transporte de produtos químicos no processo e remoção de componentes indesejados para o substrato têxtil (TWARDOKUS, 2004). Durante os processos de beneficiamento da indústria têxtil, tais como: lavagem, tingimento e amaciamento, a água é utilizada em praticamente todas as etapas, assim como em atividades de maneira indireta como o resfriamento ou aquecimento (TWARDOKUS, 2004). A tabela 3 mostra o consumo de água em função da atividade têxtil em questão: 23 Tabela 3 - Consumo de água por setor de atividade Tipo de tecido para Consumo de água L/kg tingimento produzido Fios acrílicos e nylon 130 80-170 180 130-350 120 80-160 110 90-170 110 85-130 100 80-150 Fios acrílicos, nylon e algodão Malha de algodão Malha de algodão e poliéster Tecido plano de algodão Tecido plano de seda e viscose Intervalo de variação L/kg Fonte: Adaptado de Twardokus, 2004 2.3 Utilização de água no abastecimento público Neste setor, localiza-se a menor fatia de consumo de água, se comparado a agricultura e a indústria e divide-se basicamente em consumo doméstico, comercial e para fins urbanos tais como: limpeza urbana, irrigação de jardins, combate a incêndios entre outros (PEREIRA; TOCCHETTO, A; TOCCHETTO, M, 2006). Para consumo doméstico a água deve possuir o maior grau de potabilidade pois, será utilizado diretamente pelos habitantes em atividades como dessedentação e lavagem de hortaliças frescas que serão consumidas. (CARVALHO; GUIMARÃES; SILVA, 2007). As taxas médias de consumo em atividades domésticas estão listadas na tabela 4: 24 Tabela 4 - Consumo de água de certas atividades domésticas no Brasil Atividade Tempo Consumo 135 L (casa) 15 minutos ducha 243 L apartamento 45 L (casa) 5 minutos ducha Banho (registro ½” aberto) 81 L (apartamento) 45 L (casa) 15 minutos (chuveiro) 144 L (apartamento) 15 L (casa) 5 minutos (chuveiro) 48 L (apartamento) 12 L (casa) 5 minutos (torneira aberta) Escovar os dentes 80 L (apartamento) 0,5 L (casa) Torneira fechada 1,0 L (apartamento) Lavar o rosto 5 minutos (torneira aberta) 2,5 L Barbear-se 5 minutos (torneira aberta) 12 L Vaso sanitário Válvula (acionamento de 6 segundos) 10 L 117 L (casa) Lavar louça (torneira ½” aberta) 15 minutos 243 L (apartamento) 15 minutos (tanque com torneira 279 L aberta) Lavar roupa Maquina (5 kg) 135 L 19 minutos (mangueira móvel) 186 L 19 minutos (esguicho revolver) 96 L Rega de jardim Fonte: Adaptado de Telles, Costa, 2007 25 O ciclo da água para consumo público obedece basicamente o seguinte esquema, conforme a figura 10: Fonte: Carvalho; Guimarães; Silva, 2007 Figura 10 – Ciclo da água para abastecimento público A taxa de consumo de água pode variar em uma região e outra em função de diversos fatores tais como: • Crescimento da população: conforme esta aumenta, cresce também a demanda por serviços de limpeza pública e jardinagem, assim como também o aumento de indústrias e atividades do comércio, tudo isso, contribui para um maior consumo de água. • Natureza da cidade: cidades que não possuem indústrias ou estas em baixa quantidade consomem menos água que cidades industrializadas em função do grande consumo deste setor econômico • Clima: cidades quentes utilizam mais este recurso que aquelas frias, isso também se aplica para cidades com taxas de umidade mais baixas, que são maiores consumidoras que outras com maior umidade relativa. • Hábitos de vida da população: populações diferentes possuem hábitos e costumes diferentes. Quando envolve a utilização da água no cotidiano, duração de banhos, lavagem de carros e pisos, usos de máquina de lavar entre outras atividades, cujos consumos de água aumentam em função da maior disponibilidade de renda da pessoa, são importantes fatores indicativos. • Medição do consumo de água: municípios cujas concessionárias de água possuem um aparato tecnológico para medição do consumo de água mais avançado gera 26 fatalmente, um maior controle por parte da população da utilização deste recurso afinal, serão cobradas pelo desperdício, em detrimento daqueles que não possuem um sistema de medição tão sofisticado. • Pressão da rede: como a água sai da estação de tratamento com uma pressão extremamente elevada, se porventura a mesma atingir os domicílios diretamente, tal pressão forçará a saída de mais água pelas torneiras, mesmo se o usuário for um consumidor racional. Este desperdício pode ser diminuído se houver um intermediário entre a estação e os pontos consumidores tais como válvulas redutoras de pressão ou um reservatório cujo objetivo é diminuir a pressão da rede pública de água (CARVALHO; GUIMARÃES; SILVA, 2007). 27 3 REÚSO DE ÁGUA 3.1 Histórico A prática de tal atividade já foi registrada, através dos autores Asano & Levine em meados de 3000 a.C e continuou sendo adotada em diversas partes do mundo até os tempos atuais, dada a escassez e baixa oferta de água em certas regiões do globo (LEITE, A,. 2003). Atualmente, se for levado em consideração o tempo desde a antiguidade, a preocupação com o reaproveitamento da água começou a dar sinais de existência em países como Estados Unidos, Austrália, Alemanha, Inglaterra, México com as chamadas fazendas de esgoto, cujas as quais, armazenavam água de descarte que poderiam ser reutilizadas em irrigação agrícola, uma rudimentar forma de reuso de água (LEITE, A,. 2003). Já em 1912, para a irrigação do parque Golden Gate, em San Francisco (EUA) já se utilizava águas provenientes de descartes que eram submetidas previamente a uma singela redução de sua carga poluidora em fossas sépticas específicas. Porém, o pioneirismo em uso de águas residuárias canalizadas foi registrado em meados de 1926, no parque Grand Canyon, também nos EUA para atividades mais hidricamente dispendiosas tais como: lavatórios, sistemas de irrigação por aspersão e refrigeração em certas indústrias (LEITE, A,. 2003). Esta atividade logo se espalhou em outros países do globo como o Japão, cujo registro do reuso de águas é datado no início dos anos 50 na qual uma fabrica de papel passou a utilizar o efluente secundário de uma instalação de tratamento de águas residuárias, com o argumento de que a água superficial para captação disponível estava numa qualidade muito aquém da desejável somado à escassez das águas subterrâneas (LEITE, A,. 2003). No Brasil, importantes iniciativas já foram tomadas a respeito deste tema cujo inicio, se deve nos engenhos de cana de açúcar nos quais, os proprietários destas plantações, usavam efluentes das destilarias de álcool para fertilizá-las. Quanto à 28 indústria, a cidade de Cubatão, em função da escassez de água local, recorreu ao reuso de água para resfriar seus equipamentos em suas instalações (LEITE, A,. 2003). Outros exemplos nacionais notáveis são: a instalação experimental Jesus Netto da Sabesp, localizada no bairro Ipiranga que em 1998 começou a fornecer água de reuso a empresas da região tais como a Coats, que fabrica linhas correntes e que usa até hoje, águas de reuso provindas desta estação. Esta instalação, juntamente com outras da Sabesp tais como: ETA (Estação de tratamento de água) Barueri, Parque Novo Mundo e São Miguel possuem capacidades de fornecimento de água de reuso na ordem de 130 a 150 mil metros cúbicos/mês (PORTAL DO GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO, 2012). Outra experiência que também merece destaque é da estação produtora de água de reuso (EPAR) que está localizada no município de Campinas e é gerenciada pela Sanasa, empresa responsável pelos serviços de água e esgoto do respectivo município. Este empreendimento, que utiliza para este fim, tecnologias de ultrafiltração através do emprego de membranas especiais, pretende fornecer água de reuso em uma taxa de 360 litros por segundo quando for 100% concluída. Tal recurso será destinado para fábricas interessadas localizadas em Campinas e região reduzindo assim, a quantidade de água extraída do Rio Atibaia, Capivari e Jundiaí para usos industriais (PREFEITURA MUNICIPAL DE CAMPINAS, 2012). As classes de água para reuso estão demonstradas conforme tabela abaixo: Tabela 5 - Classes de água de reuso conforme NBR - 13969 e padrões de qualidade Água de reuso Aplicações Padrões de qualidade Turbidez < 5 ut (unidade de turbidez) Coliformes termotolerantes Classe 1 Lavagens de carros e outros < 200 NMP / 100mL usos em que ocorram Sólidos dissolvidos totais < contato direto com o usuário 200mL / L pH entre 6 e 8 Cloro residual entre 0,5 mg/L a 1,5 mg/L 29 Turbidez < 5 ut Classe 2 Lavagem de pisos, calçadas, Coliformes termotolerantes irrigação de jardins, < 500 NMP / 100mL manutenção de lagos e Cloro residual superior a 0,5 canais paisagísticos, exceto mg/L chafarizes Turbidez < 10 ut Classe 3 Descargas em vasos Coliformes termotolerantes sanitários < 500 NMP / 100 mL Irrigação de pomares, Classe 4 cereais, forragens, Coliformes termotolerantes pastagens, e outros cultivos < 5000 NMP / 100 mL através de escoamento Oxigênio dissolvido > 2,0 superficial ou irrigação mg/L pontual Fonte: Adaptado de Firjan, 2007 3.2 Tipos de reuso De acordo com a organização mundial da saúde, o reuso de água pode ser classificada em diversas categorias, dependo de seus usos e finalidades, conforme mostra a seguir (MORUZZI, 2008): • Reuso indireto: ocorre quando a água, após uma ou mais utilizações seja na indústria ou de uso domestico é despejada num corpo d’água que pode ser superficial ou subterrâneo. A capacidade de autodepuração deste corpo d’água será responsável pela redução da carga orgânica deste efluente que posteriormente será utilizado a jusante de onde foi descartado. 30 • Reuso direto: quando ocorre o uso de esgotos tratados na agricultura, indústria, recargas de aquífero e usos potáveis. A qualidade do efluente deve atender aos requisitos exigidos pelo solicitante e portanto, deverá ser submetido a tratamentos distintos em estações dotadas de tecnologias para tal. • Reciclagem interna: atividade a qual a água é utilizada com a finalidade de reduzir os custos com a extração da mesma, assim como também, para o controle da poluição. Para isso, a água é utilizada em sistema fechado na qual somente é reposta, através de uma fonte externa, quando esta for perdida durante seu uso nos sistemas operacionais. • Reuso potável direto: ocorre quando o esgoto bruto é coletado, submetido a tratamentos avançados e após atingir o nível de qualidade exigido, é novamente distribuído para a população na rede de abastecimento público. Inviável no Brasil devido a grande oferta hídrica disponível e ao alto custo de operação deste sistema. • Reuso potável indireto: situação na qual o esgoto tratado é lançado nos corpos d’água superficiais ou subterrâneas, cujas mesmas diluirão os poluentes e carga orgânica do mesmo, será coletado a jusante em estações de tratamento de água para receber tratamento e posteriormente, ser oferecido à população como água potável. 3.2.1 Reuso de água para fins urbanos Neste quesito, a água de reuso pode ser reutilizada tanto para fins potáveis quanto para não potáveis, entretanto, a primeira opção, torna-se em muitos casos, inviável devido ao alto aparato tecnológico necessário para tal feito, que pode ocasionar gastos muito elevados em sua implementação tornando o empreendimento vantajosamente baixo se for levado em consideração o custo benefício (HESPANHOL, 2002). Porém, para usos não potáveis, a água de reuso não necessariamente precisa ser submetida a tratamentos dispendiosos, sendo apenas necessário um sistema que reduza sua carga orgânica e elimine os organismos patogênicos já que, esta água entrará em contato direto com a população embora, não por ingestão. As atividades urbanas as quais, a água reutilizada 31 pode ser empregada para fins não potáveis poupando assim, possíveis gastos com a extração deste recurso e seu posterior tratamento são (HESPANHOL, 2002). • Irrigação de parque e jardins, campos de futebol, centros de recreação, gramados de praças entre outros lugares de lazer onde haja contato com a natureza. • Lavagens de trens, ônibus e outros veículos para uso público. • Descargas sanitárias em banheiros públicos, edifícios comerciais e industriais. • Objetos com finalidade decorativa tais como, chafarizes e fontes d’água artificiais. • Controle de poeira em movimentação de terra. Entretanto, para a aplicação desta atividade, é necessário levar em consideração a possível presença de problemas operacionais como por exemplo: os custos oriundos dos sistemas de distribuição, os riscos de uma acidental conexão cruzada com as redes de abastecimento já existentes e se todo este empreendimento realmente será economicamente e ambientalmente vantajoso se comparado à construção de uma infraestrutura para extrair água de um manancial (HESPANHOL, 2002). Existem cidades que já adotaram água de reuso em certas atividades menos nobres para poupar água limpa devido a sua escassez como por exemplo: a cidade de Fukouka no Japão, que possui uma população de aproximadamente 1,2 milhões de habitantes e utiliza tratamentos terciários tais como ozonização e desinfecção com cloro, para tratar esgotos domésticos que são canalizados através de tubulações independentes e é usado para descargas em toaletes em edifícios residenciais, além de ser usado na irrigação de parques públicos e alguns processos industriais como o resfriamento e lavagem de gases (HESPANHOL, 2002). 3.2.2 Reuso de água para fins industriais Devido ao alto consumo de água por esta atividade, perdendo somente para a agricultura, aliado à crescente demanda de produtos e bens que são originados neste setor, a indústria, em determinadas situações, com o intuito de obter uma redução de custos com 32 este insumo, recorre à compra de efluente tratado ou através da recuperação da mesma em sistemas de decantadores e lavagem de certos equipamentos, cuja qualidade, embora bem inferior a da água de abastecimento, pode ser usado em certas atividades industriais diminuindo assim, de maneira significativa, o custo do produto final (HESPANHOL, 2002). A água de reuso pode ser utilizada de várias maneiras distintas tais como: torres de resfriamento, lavagem de pisos, equipamentos e veículos e produção de vapor em caldeiras. No que se diz respeito às torres de resfriamento, um processo de tratamento simplificado pode resultar num efluente que não sofrerá efeitos adversos como por exemplo: incrustação, crescimento intenso de microrganismos ou corrosão (HESPANHOL, 2002). Para aplicar um programa de conservação e reuso de água (PCRA), primeiro, deve haver um pleno conhecimento de onde e como será utilizada a água nas instalações e em quais processos conforme demonstra a figura 11. Deve-se também levar em consideração quais tecnologias serão utilizadas juntamente com seus custos com o intuito de verificar se o custo benefício viabilizará o projeto e por fim, os mecanismos de controle que serão incorporados nos sistemas de gestão de água estabelecidos. Este PCRA deverá ser gerenciado por um gestor da água que será responsável pelo monitoramento e garantia de que o sistema está cumprindo seu papel, zelando pela menor utilização possível de água nos processos em si, aliada com o acompanhamento contínuo da qualidade deste insumo e acompanhar o andamento das atividades (FIESP, 2004). A figura 11 demonstra um exemplo de gráfico de consumo de água por categoria de uso: 33 Fonte: Adaptado de Firjan, 2007. Figura 11 - Consumo de água por categoria de uso Quanto ao reuso de efluentes, o mesmo pode ter dois tipos, o primeiro é o reuso de macro externo ou seja, tal insumo é provido de empresas ou concessionarias externas que irão comercializar este recurso para quaisquer interessados já o segundo, conhecido como reuso de macro interno, tal água de reuso é obtido através de sua recuperação na própria indústria e pode ser obtido através de duas maneiras distintas (FIESP, 2004): • Reuso em cascata: neste processo, a água originada de um processo é coletada e utilizada em sequencia a outra atividade dentro da mesma empresa, pois, possui qualidade compatível àquela exigida para ela, entretanto, deve-se tomar certo cuidado para que este efluente, durante o processo de coleta para posterior reuso, não seja misturado com os demais, comprometendo assim o processo (FIRJAN, 2007). Pode haver também situações nas quais o efluente de um processo não seja produzido na demanda exigida para ser utilizado em outro e neste caso, há a possibilidade de adicionar água para sanar este problema. A alimentação deste efluente com água também é necessário quando a qualidade do efluente for alterada durante o processo. Em ambos os casos é recomendável que na linha de produção deste efluente haja dispositivos de controle de qualidade deste insumo para que ocorra a alimentação deste com água sempre que necessário e para isso, pode ser preciso um determinado investimento de capital e tecnologia (FIRJAN, 2007). • Reuso de efluentes tratados: utilizado em sua maioria por indústrias, tal forma de reuso compreende no tratamento de efluentes produzidos na própria planta industrial para que seja reutilizada nos processos seguintes desde que, atinja o nível qualitativo 34 exigido (FIRJAN, 2007). Geralmente, utiliza-se como referência o parâmetro “Sólidos Totais Dissolvidos” (SDT) que é uma variável padrão e representativa em grande parte dos processos industriais, usada para caracterizar compostos inorgânicos solúveis que não são removidos em certas técnicas de tratamento (FIRJAN, 2007). Em determinadas situações, para compatibilizar a qualidade do efluente àquela exigida em determinado processo, pode ser necessária a realização de um tratamento adicional que será responsável por garantir um efluente com características coerentes com a água usada no sistema de alimentação industrial. Entretanto, toda e qualquer avaliação de potencial de reuso deve ser cuidadosamente analisado para que o efluente que será utilizado nos processos industriais desejado seja compatível em qualidade e quantidade para que assim, não haja qualquer comprometimento futuro no decorrer deste processo (FIRJAN, 2007). 3.2.3 Reuso de água para fins agrícolas O território brasileiro possui uma área irrigada em torno de três milhões de hectares sendo dividida da seguinte maneira: 35% região Sul, 30% região sudeste, 24% nordeste e 11% no Centro Oeste e Norte juntos. No Brasil, devido a técnicas muito rudimentares ainda usadas na agricultura tais como aspersão, pivô central e sulcos rasos, apenas 40% de toda água usada para este fim é aproveitada e os outros 60% perdidos para a evaporação (BERTONCINI, 2008). Entretanto, mesmo com os desperdícios de água, a técnica da irrigação é fundamental para que se obtenham altas produtividades na lavoura, portanto, considerar o reuso de água para que com isso, seja poupado quantidades significativas deste precioso insumo são muito bem vindas economicamente tanto é que, grandes empresas agroindustriais utilizam vinhaça, cuja composição é de 98% de água e 2% de sólidos, que é uma substancia gerada como subproduto da produção de álcool e possui propriedades químicas coerentes com aquelas exigidas pelas plantações de cana de açúcar e por isso, utilizada em enormes quantidades mundo afora, caracterizando-se assim como um grande exemplo de uso de efluentes para fins produtivos. Infelizmente, no Brasil esta técnica de alimentação de grande lavouras açucareiras é uma das únicas situações a qual é utilizado 35 água de reuso em praticas agrícolas pois, tal pensamento aqui é muito recente (BERTONCINI, 2008). Países como Israel, por outro lado, que possui uma escassez de água considerável devido a fatores geográficos, investiu pesadamente em reuso de água, principalmente em meados da década de 70, na qual elaborou um projeto para irrigação de plantações de algodão afinal, a irrigação de tal cultura não exige uma água de excelente qualidade. A situação evoluiu até a utilização de 75% da água de reuso produzida, para fins agrícolas sendo que, as redes de água em Israel são divididas em duas: uma é para água potável e é identificada na cor branca ou azul e outra, na cor roxa, para águas residuais que serão utilizadas na irrigação de lavouras (BARROS; ROCHA; SILVA, 2010). Porém, antes de utilizar água de reuso para fins agrícolas deve-se levar em consideração os contaminantes oriundos deste tipo de efluente tais como os metais pesados, que tem como uma de suas origens, os esgotos domésticos e podem causar sérios problemas de contaminação às culturas irrigadas, aos solos e aos corpos d’água subsuperficiais. Deve-se atentar também que, a irrigação frequente com efluente carregado de metais pesados pode causar o acumulo destes elementos nas culturas e que se ingeridas, os mesmos podem manifestar diversos tipos de doenças ao homem (BERTONCINI, 2008). Excesso de sais em efluentes sanitários também pode ser prejudicial para o solo já que, se aumentar a salinidade do solo com a aplicação contínua de um efluente salino em uma cultura, as plantas não conseguirão absorver a água do solo causando assim um déficit hídrico nas mesmas, reduzindo a produtividade da cultura. Microrganismos vivos tais como helmintos, vírus e bactérias originadas de esgotos sanitários também podem vir a ser um problema de saúde publica dependendo de como é utilizado na irrigação e em quais culturas (BERTONCINI, 2008). A tabela 6 demonstra de maneira resumida quais tipos de qualidade de água são exigidas dependendo da atividade agrícola em questão que se queira executar: Tabela 6 - Tipos de reuso agrícola e qualidade da água requerida Uso Remoção de patógenos Culturas arbóreas Culturas Culturas ingeridas e oleaginosas limitantes cruas x xx xxx 36 - xx xx x xxx xxx x xx xx x xx xxx Remoção de nutrientes - - - Remoção de odor e cor x x xx x xx xxx 0 x x Desinfecção com cloro Remoção de sólidos suspensos e dissolvidos Presença de oxigênio dissolvido Remoção de DBO e Carbono orgânico dissolvido Remoção de metais pesados Remoção de salinidade excessiva Fonte: Adaptado de Barros, Rocha, Silva, 2010 (-) não necessário; (0) usualmente não necessário; (x) ligeiramente necessário; (xx) moderadamente necessário; (xxx) fortemente necessário. Portanto, embora o reuso de água para fins agrícolas possa ter suas vantagens ambientais e econômicas, certos fatores devem ser levados em consideração tais como: a caracterização do efluente a ser utilizado, qual tipo de cultura será submetida a este tipo de irrigação e medidas de proteção para a saúde dos trabalhadores envolvidos para que não haja problemas futuros na adoção desta prática (BARROS; ROCHA; SILVA, 2010). Segue abaixo, uma relação das técnicas mais usadas na irrigação com água não potável e quais cuidados recomenda-se ter ao manipular tal insumo: • Irrigação por sulcos ou inundação: ambas as técnicas são muito vantajosas economicamente, pois, além de possuir baixos custos de implementação, há também o fator da pouca ou nenhuma necessidade de movimentação de terra, entretanto, devido ao grande contato do lavrador com a água não potável, o mesmo deverá dispor de equipamentos de proteção individuais tais como: botas, luvas, entre outros, com a finalidade de não se contaminar (WHO, 2008). 37 • Irrigação por equipamentos de spray ou lançadores de água: esta técnica é responsável pela maior faixa de contaminação da superfície das lavouras, assim como também, de comunidades ao redor, devido ao lançamento de microrganismos patogênicos como vírus e bactérias durante a ação dos aerossóis. Em função deste entrave, recomenda-se adotar uma zona de segurança de 50 a 100 metros de moradias e de estradas, quando for escolhida esta técnica para irrigar plantações com água de reuso para que minimize ao máximo, a possibilidade da contaminação de terceiros. O uso de equipamentos cujos jatos de água sejam mais limitados em relação a área a ser irrigada pode diminuir também a possibilidade de contaminação, tanto da lavoura, quanto de comunidades próximas, por estes microrganismos patogênicos (WHO, 2008). • Irrigação localizada: tendo a técnica por gotejamento como a representante mais comum neste tipo de irrigação, este método é considerado o mais seguro em relação de contato água/trabalhador, assim como também, para redução dos desperdícios afinal, a água será aplicada diretamente nas plantas e não, conforme item anterior, sendo lançada a esmo. Todavia, este método de irrigação tem um alto custo de implementação devido ao aparato tecnológico necessário para tal sendo assim, desvantajoso para o produtor de baixa renda embora, países como a Índia e Cabo Verde recorreram a uma variante mais barata desta técnica para irrigar certas culturas, podendo isto ser possível com a pesquisa e utilização de materiais de baixo custo como, por exemplo, o bambu (WHO, 2008). Na aplicação de irrigação por gotejamento e suas derivadas é necessário prestar atenção na qualidade do efluente utilizado, no que se diz respeito a quantidade de sólidos presentes já que, uma água de reuso muito carregada deste material, poderá acarretar entupimentos no sistema obrigando assim, a um monitoramento sistemático do mecanismo afim de evitar este tipo de infortúnio (WHO, 2008). 3.3 Tecnologias possíveis para obtenção de água de reuso 3.3.1 Carvão ativado 38 Existem efluentes que possuem compostos de difícil remoção tais como certos compostos orgânicos que resistem à ação do tratamento biológico e outros que possuem toxicidade considerável, podendo comprometer a cultura de microrganismos presente nas estações que os utilizam para o tratamento de esgoto sanitário. Para solucionar este problema, a aplicação de carvão, especialmente tratado para este fim, pode remover tais poluentes através da técnica da adsorção, propriedade a qual, este material oferece de maneira muito satisfatória (OENNING, 2006). Em geral, o carvão ativado possui as seguintes vantagens e desvantagens, conforme a tabela 7: Tabela 7 - Vantagens e desvantagens do uso do carvão ativado Vantagens Desvantagens Para efluentes com quantidades Pode ocorrer crescimento de bactérias no significativas de contribuições industriais, o campo de filtração, podendo acarretar na carvão ativado possui eficiência produção de gás sulfídrico cujo o mesmo, comprovada na remoção de compostos pode exalar maus odores e problemas de orgânicos dissolvidos corrosão Necessita pouco espaço para Carvão não regenerado pode se tornar um implementação resíduo problemático Pode ser facilmente incorporado a uma Carvão com alto grau de umidade tem estação de tratamento já em operação efeitos corrosivos e abrasivos. Fonte: Adaptado de EPA, 2000 Para obter este material, que pode ser se origem vegetal, animal ou mineral, primeiramente deve realizar o processo da carbonização, na qual ocorre a queima do carvão em fornos comuns ou rotativos, sem a presença de oxigênio e após este processo, realizar-se-á a ativação que consiste na oxidação do carvão obtido na fase anterior através de agentes oxidantes específicos, cujos os quais serão responsáveis pelo despreendimento das moléculas CO e CO2 do carvão garantindo assim, a formação dos poros concluindo assim, o processo de fabricação deste material. O produto final ainda pode ser separado 39 em duas categorias em função de sua granulometria: carvão ativado em pó (CAP), com diâmetro em média de 0,074 mm e o carvão ativado granulado (CAG) cujo diâmetro situase em tamanho maiores que 0,10 mm (OENNING, 2006). O mecanismo de adsorção do carvão ativado, de maneira resumida, ocorre através da interface liquido-solido e inicia-se quando o composto a ser removido aproxima-se do filme liquido fixo que esta na superfície do adsorvente e em seguida pode penetrar em seus poros, onde forças elétricas de atração (forças de Van der Walls) serão responsáveis por reter a partícula na superfície do absorvente, caracterizando assim, adsorção física. Tal superfície de adsorvente pode ser na superfície interna do carvão, através de seus poros, como também em sua superfície externa. Há também a adsorção química que ao invés de acontecer através das forças elétricas dos átomos, ocorre em função da formação de um composto químico que surge na interação entre o composto e a superfície adsorvente (OENNING, 2006). O carvão ativado pode ter diversas aplicações tanto para a remoção de compostos orgânicos tais como: fenóis, derivados do benzeno, combustíveis, algumas classes de pesticidas, solventes baseados em compostos aromáticos, entre outros e também, compostos inorgânicos destacando-se: nitrogênio, sulfatos e metais pesados. Sua aplicação geralmente dá-se como tratamento terciário, seguido do tratamento biológico e antes da desinfecção sendo que, sua eficiência na remoção dos compostos desejados é influenciada diretamente pela qualidade e quantidade do efluente lançado no sistema, portanto, é importante haver um monitoramento adequado para que o sistema opere de maneira correta. (EPA, 2000). Com o intuito de economia, o carvão deve ser submetido à regeneração ou reativação assim, poderá recuperar parte de seu poder de adsorção possibilitando um numero maior de usos deste material, entretanto, quando isto ocorre, uma perda de poder de adsorção na ordem de 4% a 10% na regeneração e 2% a 5% na reativação são esperadas. A regeneração pode ser feita por processos como (OENNING, 2006): • Oxidação química do material adsorvido. • Processo térmico. • Solventes. • Retirada de material adsorvida por vapor. • Conversão biológica. 40 No processo de regeneração, o carvão é submetido a altas temperaturas através de um forno que fica na faixa de 650ºC a 980ºC na qual são responsáveis pela oxidação e volatização dos compostos que estão adsorvidos nos substratos. Dependendo de quais compostos estão adsorvidos e da técnica utilizado para a regeneração, a porcentagem de perda do poder de adsorção pode variar. Já na reativação do carvão, o processo é semelhante pois, o mesmo também é submetido a altas temperaturas para a retirada do material adsorvido, junto com outros compostos orgânicos voláteis que podem se formar durante o processo (OENNING, 2006). 3.3.2 Oxidação por ozonização O ozônio, cuja formula química é O3, é produzido em ambientes controlados quando moléculas de oxigênio são dissociadas em átomos, através de uma fonte de energia e colidem com outra molécula de oxigênio, formando assim o ozônio. Grande parte do ozônio produzido em instalações baseia-se em um mecanismo no qual haja um ambiente fechado com oxigênio cujo mesmo será submetido a uma descarga elétrica que irá produzi-lo mas, devido à sua alta instabilidade, o ozônio deve ser produzido no próprio local de uso (EPA, 1999). Tal molécula é muito eficiente para a remoção de microrganismos patogênicos, afinal, seu potencial de oxidação é na ordem de 2,08 se comparado com os 1,36 do cloro (OENNING, 2006) e seus mecanismos de desinfecção incluem (EPA, 1999): Oxidação da parede celular, ocasionando o vazamento do conteúdo interno da célula e consequentemente, matando-a. • Reações com os subprodutos oriundos da decomposição do ozônio. • Danos aos constituintes dos ácidos nucleicos. A aplicabilidade do ozônio, se for considerado estações de tratamento de efluentes, é realizada após o tratamento biológico ou secundário e juntamente com a desinfecção, também podendo ser utilizado para controle de odores. Nos Estados Unidos, há muito poucas instalações que utilizem deste sistema de tratamento pois, alega-se alto custo de 41 implementação sendo portanto, desvantajoso economicamente se comparado a tecnologias existentes porém, em países europeus, seu uso é mais difundido (EPA, 1999). Se considerar os ramos de aplicação do ozônio, o mesmo possui uma gama muito grande onde pode ser empregado conforme mostra relação abaixo (OENNING, 2006). • Desinfecção de piscinas, água fresca, água de resfriamento e águas de processo • Melhoria de gosto e odores de um efluente. • Desinfecção, descoloração, desodorização e desintoxicação de efluentes, assim como a melhor de sua biodegradabilidade. • Tratamento de efluente de indústria de papel e celulose e têxtil, como também de lixívia e chorume. • Branqueamento de matérias primas e produtos. • Oxidação de gases. Um sistema de tratamento com ozônio é composto basicamente nos seguintes componentes (OENNING, 2006). • fornecedor de energia. • instalação de equipamentos para preparação de fornecimento do gás tais como: filtro, compressor, soprador, resfriador e secador de ar. • gerador de ozônio. • módulo que promova o contato ozônio/efluente. • sistema responsável pela destruição do ozônio excedente. A geração de ozônio através de uma descarga elétrica é o meio mais eficiente na fabricação deste composto porém, é a etapa que mais gasta energia se comparado às demais. Para aumentar a eficiência deste método, recomenda-se uma boa preparação do ar ambiente no qual se fará a geração do mesmo realizando atividades como: redução da quantidade de pó, teor de umidade do ar abaixo de 1kg/m3, sendo que abaixo de 0,1kg/m3 é o ideal, resfriamento do ar a 4ºC, aplicação de tensões na ordem de 10.000 a 20.000 volts e realizar um grande numero de ciclos (1000 ciclos/s) (OENNING, 2006). O ozônio pode ser aplicado no efluente a ser tratado basicamente através da injeção do mesmo no líquido em questão e para isso, pode-se utilizar de diversas tecnologias disponíveis tais como injetores, torres de lavagem, difusores, entre outros, entretanto, como o ozônio é muito tóxico, se for observado no sistema uma quantia que 42 não foi utilizada, o mesmo deve ser destruído, através de unidades térmicas (OENNING, 2006). A tabela 8 apresenta vantagens e desvantagens do uso do ozônio: Tabela 8 - Vantagens e desvantagens da utilização do ozônio Vantagens Desvantagens Maior eficiência que o cloro na remoção de Baixas dosagens podem ser insuficientes para bactérias erradicar certos tipos de microrganismos O processo de ozonização dura Como a tecnologia do ozônio possui certa aproximadamente de 10 a 30 minutos complexidade, se comparado a aplicação por ultravioleta ou cloro, pode haver maior necessidade de suporte técnico e treinamento para manusear os sistemas. O Ozônio possui rápida decomposição Ozônio é muito corrosivo e reativo portanto, portanto, não libera residuais no fim do necessita de ambientes revestidos de aço processo inoxidável ou outros que sejam resistentes a tais solicitações Não há novo crescimento de microrganismos Tal processo pode ser desvantajoso num efluente que sofreu ozonização, exceto economicamente se for aplicado em efluentes se estiver protegido dentro de partículas com alta carga de sólidos em suspensão, especificas do meio DBO, TOC e DQO. Como o ozônio é gerado dentro da instalação, Ozônio é muito irritante e tóxico para o ser não há preocupação com transporte e humano então, deve ser destruído antes de ser manuseio. lançado à atmosfera Ozônio eleva a quantidade de oxigênio O custo inicial pode ser elevado, assim como dissolvido (OD) do efluente portanto, em também em matéria de utilização de energia certos casos, não há necessidade de aeração elétrica do mesmo Fonte: Adaptado de EPA, 1999 43 3.3.3 Oxidação por cloro e derivados Diferentemente do ozônio, a oxidação por cloro pode incluir diversos compostos derivados deste elemento tais como: dióxido de cloro, cloraminas, o próprio cloro puro, no estado líquido ou gasoso, hipoclorito de cálcio e hipoclorito de sódio, que possuem as seguintes características (DANIEL, 2001): • Hipoclorito de sódio e de cálcio: estes dois, são os mais aplicados em desinfecção química, em detrimento ao cloro gasoso afinal, eles podem ser utilizados para fins menores como por exemplo: desinfecção de piscinas, água para beber, navios, hotéis entre outros usos em que há necessidade de desinfecção rápida e simples de água. Vale lembrar que o hipoclorito de cálcio é comercializado na forma sólida e o hipoclorito de sódio, na forma liquida (DANIEL, 2001). • Cloraminas: outro composto também derivado do cloro uso para oxidação de microrganismos são as cloraminas que possuem boa eficiência na desinfecção, embora não seja tão eficiente quanto o hipoclorito na remoção de vírus e Giardia. As cloraminas são compostos resultantes da reação do cloro com compostos nitrogenados como o NH3 tendo como produto final a monocloramina NH2Cl, a dicloramina NHCl2 e o tricloreto de nitrogênio NCl3. A utilização destes compostos possuem as vantagens de reduzir a formação de trihalometanos, que são prejudiciais à saúde humana, e de manter um residual na rede reduzindo assim, o crescimento de microrganismos patogênicos no decorrer da rede hidráulica, entretanto, sua aplicação não é recomendável para criação de peixes em aquários e em sistemas onde haja filtração por membranas nanométricas (DANIEL, 2001). • Dióxido de cloro: este produto é uma alternativa ao cloro gasoso podendo ser utilizado como desinfecção de efluentes e até mesmo, em tratamentos avançados como oxidante. Seu poder de oxidação é 250% a mais que o cloro comum e possui grande capacidade de eliminar vírus, bactérias, algas, compostos orgânicos nocivos, além de oxidar sulfatos e óxidos metálicos. O dióxido de cloro também tem como vantagem, a permanência na rede maior que o cloro sendo assim, oferecendo uma maior garantia de não proliferação de microrganismos patogênicos nas águas de abastecimento mesmo após passado certo tempo da aplicação deste produto (OENNING, 2006). • O dióxido de cloro possui certas vantagens das quais (DANIEL, 2001): 44 • Tem capacidade de oxidar ferro, manganês, amônia e sulfetos • Deixa residual na rede • Fácil geração • Pode controlar gosto e odor resultante de algas e compostos fenólicos • As propriedades biocidas não são influenciadas pelo pH Entretanto, o mesmo possui as seguintes desvantagens: (DANIEL, 2001) • A luz solar decompõe o dióxido de cloro • O agente químico é explosivo e deve ser bem armazenado • O custo do aluguel do equipamento para gerar este composto pode ser desvantajoso economicamente. • A desinfecção com dióxido de cloro gera cloritos e cloratos, cujo padrão de potabilidade brasileira é de apenas 0,2mg/L 3.3.4 Membranas de filtração O termo bioreator de membranas (MBR) compreende todo o processo aplicado, seja em água ou em efluentes, utilizando como principio de tratamento, a passagem destes no tratamento biológico seguido de uma etapa na qual será submetido a um equipamento integrado com membranas de permeabilidade seletiva. Estas membranas, cujos potenciais de filtração variam conforme as exigências da qualidade do efluente final, funcionam como um filtro, rejeitando materiais sólidos, além de microrganismos com dimensões variadas (JUDD, 2011). A figura 12 mostra de maneira simples, o mecanismo de funcionamento destas: 45 Fonte: Adaptado de Revista Meio Filtrante, 2009 Figura 12 - Mecanismo de funcionamento de uma membrana MBR Esta tecnologia já vem sendo utilizada desde o início dos anos 60, na forma de osmose reversa para retirada de sal da água do mar, posteriormente na década de 80 as membranas de nanofiltração, cuja característica notável era o fato de necessitar de menos pressão pra funcionar, começaram a ganhar espaço para remoção de cor em águas na Noruega, cuja origem é em região de turfas (material de origem vegetal) e para remoção de dureza em corpos d’água subterrâneas no estado da Flórida. Usualmente, as membranas são classificadas conforme o tipo de filtração, levando-se em conta, o tamanho dos poros da membrana, assim como os materiais passantes (GIACOBBO, 2010). Estes detalhes são ilustrados na tabela 9. Tabela 9 - Tipos de membranas de filtração e suas características Tipo de Força atuante processo na membrana Tipo de mecanismo de separação Faixa Tamanho típica de do poro operação (em μm) Descrição Tipos de do elementos permeado dissolvidos 46 SST, turbidez, protozoarios, Diferença de Microfiltração pressão Filtro hidrostática Macroporo s (>50nm) 0,08 -2,0 ou vácuo Água + oócitos, cistos, solutos algumas dissolvidos bactérias e virus Macromolecula s coloides, a Ultrafiltração Diferença de pressão hidrostática Filtro Mesoporos 0,005 – (>2-50nm) 0,2 Água + maioria das pequenas bacterias, moleculas alguns vírus e proteinas Nanofiltração Diferença de pressão hidrostática Filtro + Água + dissolução, pequenas Pequenas moleculas, moléculas, íons dureza e vírus difusão + exclusão ou Microporo 0,001 – s (< 2nm) 0,01 separação dissolvidos Dissolução, Osmose Reversa Diferença de pressão hidrostática difusão + Denso/opa 0,0001 – exclusão ou co (< 2nm) 0,001 separação Água, Moléculas pequenas muito moleculas, pequenas, cor, íons dureza, e outros dissolvidos ions Fonte: Adaptado de Oenning, 2006 As membranas de filtração geralmente são confeccionadas de material polimérico e cerâmico, que são utilizados para criar uma camada bem fina que garanta a permeabilidade e ao mesmo tempo, retenha as partículas desejadas. Os poros também necessitam ter resistência mecânica, a ataques químicos e a variações de temperatura para que não haja danos ao sistema durante o funcionamento dos processos de separação dos sólidos. Embora haja no mercado membranas metálicas, estas possuem aplicações muito restritas, portanto, não se enquadram na categoria de biorreator de membranas (JUDD, 2011). O modo de operação dos sistemas MBR se dividem basicamente em dois tipos conforme mostrado abaixo (GIACOBBO, 2010): 47 • MBR com módulo de membrana submerso: nesta situação, ocorre a imersão do módulo de membrana diretamente no tanque onde ocorrerá o processo de separação, podendo ser um tanque separado ou onde ocorre o tratamento biológico. Para realizar o processo de filtração, pode ser aplicado um vácuo na parte interna da membrana ocasionando uma pressão negativa ou através de uma pressão hidráulica, provocada por uma diferença de altura entre o efluente e o módulo de membranas. Em ambas as situações, o efluente será forçado a passar por elas, retendo as partículas do lado de fora da membrana e o que passar, é considerado o efluente tratado e direcionado a outra etapa, conforme demonstra a figura 13. O sistema submerso tem a vantagem de trabalhar com baixas diferenças de pressão deste modo, a pressão transmembrana (PTM), que é a diferença de pressão entre a parte interna da membrana onde localiza o efluente tratado e a parte externa a ela, que é o efluente a ser filtrado, varia entre 0,2 a 0,8. Juntamente com esta característica, há também um menor consumo de energia do decorrer deste processo: Fonte: Adaptado de Giacobbo, 2010 Figura 13 - Mecanismos para aquisição de diferenças de pressão em reatores MBR submersos • MBR com módulo de membrana externo: neste sistema, diferentemente do anterior, o módulo de membranas fica fora do tanque de efluente. Para que ocorra o mecanismo de separação dos substratos desejados, uma bomba direciona o efluente até o sistema de membranas que promoverá o processo de filtração. Após esta etapa, o efluente tratado é separado e a outra parte, que é o concentrado, volta para o reator. A figura 14 ilustra isto com mais detalhes: 48 Fonte: Giacobbo, 2010 Figura 14 - MBR em módulo externo As vantagens deste sistema é que ele necessita de menos espaço para funcionar e o fluxo de efluente tratado produzido é alto, se houver um monitoramento eficiente de parâmetros tais como: PTM, velocidade tangencial no módulo, frequência e duração das retrolavagens e pulsos de ar na corrente de alimentação. Entretanto, a grande desvantagem deste dimensionamento do sistema de MBR é seu elevado custo de energia e portanto, esta configuração só seria vantajosa se o consumo de energia for compensado pela redução do espaço necessário para a instalação ou seja, para plantas de pequeno porte (GIACOBBO, 2010). Para o bom funcionamento dos reatores de membrana, diversos fatores devem ser levados em consideração e monitorados frequentemente, dentre os quais: temperatura, pH, características do efluente, vazão, entre outros que serão descritos na sequência. (GIACOBBO, 2010): • Aeração: utilizada apenas na etapa de tratamento aeróbio, a aeração tem sua importância para fornecer a quantidade de oxigênio necessária para os microrganismos aeróbios degradarem a matéria orgânica. Para módulos de membrana submersos, a aeração, através do choque cinético das bolhas, pode auxiliar na remoção de sólidos retidos na superfície das membranas. • Concentração de sólidos: seu valor é inversamente proporcional a taxa de permeabilidade das membranas ou seja, alta quantidade de sólidos no meio diminui a eficiência da permeabilidade no sistema devido ao entupimento dos poros, portanto, altas concentrações de sólidos devem ser evitadas. 49 • Pressão transmembrana (PTM): outra variável inversamente proporcional a eficiência da permeabilidade do sistema. Uma PTM alta aumenta a velocidade a qual as partículas irão se aderir às paredes da membrana, aumentando assim, a taxa de entupimento das mesmas sendo assim, recomenda-se uma PTM mais baixa para que haja um funcionamento mais estável do módulo. • Colmatação: também conhecido como Fouling, este processo físico é responsável por formar um filme de partículas sobre a membrana reduzindo assim, a capacidade de permeação da mesma. Este fator é um dos maiores desafios para aqueles que gerenciam um sistema de MBR e possui como principais causas: o envelhecimento das membranas, adsorção de macromoléculas e material coloidal, precipitação de matéria inorgânica, aumento considerável no fluxo conhecido como fluxo crítico, que se ultrapassado, atrairá mais partículas para o sistema diminuindo assim, o tempo que as mesmas irão colmatar nas membranas causando desta maneira, este fenômeno. Se este filme de partículas for de origem biológica, em outras palavras, crescimento de microrganismos nas membranas, este fenômeno passa a se chamar Biofouling e pode causar problemas tais como: redução da vida útil da membrana, redução do fluxo de operação, aumento do consumo de produtos químicos para a limpeza do sistema, entre outros. • Compactação: processo inevitável, causado pelo rearranjo das moléculas das membranas conforme uso das mesmas nos processos de tratamento, sendo basicamente uma deformação mecânica. • Lavagem química: com o intuito de evitar a colmatação e manter um fluxo de permeabilidade aceitável no sistema, sem que para isso seja necessário um grande consumo de energia, o uso de produtos químicos específicos é recomendável para a “lavagem” periódica das membranas removendo materiais como: sais, sílicas, sólidos, camadas de microrganismos, matéria orgânica e outros sedimentos. Dependendo da intensidade da colmatação, os ciclos de limpeza podendo ser diárias, semanais ou mensais e compreendem os seguintes tipos: retrolavagem quimicamente forçada (diária), limpeza com maior concentração química (semanal) e limpeza química intensiva (semestral ou anual). Os sistemas de MBR possuem uma diversa gama de aplicabilidade afinal, dependendo do tamanho dos poros das membranas, praticamente qualquer partícula poderá ser removida como por exemplo: sais, vírus, bactérias, sólidos, nitrogênio, fósforo 50 entre muitos outros. O único fator determinante é qual será a qualidade do efluente que deseja-se obter para que com isso, seja utilizado a tecnologia correta (EPA, 2010). As vantagens deste sistema de maneira geral são, além de remover praticamente qualquer partícula em suspensão, fornecendo assim um efluente tratado que pode ser utilizado diretamente para reuso em diversas atividades, estes sistemas exigem pouco espaço para instalação, se comparado a outras atividades de tratamento de efluentes. Entretanto algumas desvantagens devem ser apontadas como o alto investimento de capital necessário para a implantação das MBR pois, são sistemas de tecnologia avançada, somado ao alto consumo de energia, principalmente no caso de MBR com módulos externos. O consumo de produtos químicos, dependendo do efluente que será tratado também pode ser uma fonte a mais de custos (EPA, 2010). 4 CASOS DE REUSO DE ÁGUA A seguir serão demonstradas através de estudos de caso, as experiências variadas da implementação de sistemas de reuso de água nos setores industrial, agricultura e usos urbanos e quais foram os resultados de tais iniciativas. 4.1 Casos de reuso de água na indústria Sendo o segundo setor da economia em utilização de água, a indústria possui uma gama muito grande de aplicações de sistemas de reuso de agua que varia desde reciclagem interna até reuso direto, o qual há um certo tratamento do efluente gerado para que atinja os padrões para ser novamente utilizado em determinados processos, conforme será mostrado em situações a seguir (HESPANHOL, 2002). 51 4.1.1 Empresa Honda Fundada no ano de 1948 na cidade de Hamamatsu e com sua sede situada em Tóquio, a empresa automobilística Honda atua em 140 países, sendo sua rede composta de 134 unidades fabris e 31 centros de pesquisa, totalizando em torno de 178 mil funcionários, sendo seus ramos de atuação: motocicletas, automóveis e produtos de força. No Brasil, a Honda possui fabricas na cidade de Sumaré, localizada no estado de São Paulo e a moto Honda situada em Manaus, cujo forte é a fabricação de motocicletas (HONDA, 2013). Os procedimentos seguidos pela empresa baseiam-se no modelo de reciclagem interna, ou seja, a água que seria descartada é reutilizada em outros processos, economizando-se assim com a extração deste recurso in natura (MORUZZI, 2008) e estão listados a seguir: • Etapa de injeção plástica: responsável por transformar os polímeros plásticos em peças tais como: painéis de instrumentos, para-choques, protetores de porta, entre outros. Havia um descarte diário de cerca de 1590,5 litros de água durante a etapa de troca de moldes nas injetoras plásticas, em função do processo de resfriamento da peça injetada. Com o intuito de tentar reutilizar esta água que era descartada, foi fomentada a ideia da construção de uma cisterna para seu armazenamento temporário possibilitando assim, a sua reutilização no processo. Através de um custo em torno de R$ 15.000, a empresa, com a adoção deste processo, poupa o equivalente a 1590,5 litros de água por dia, além da redução de produtos químicos necessários para o tratamento do efluente que seria descartado (HONDA, 2013) • Reaproveitamento da água nas casas de ar: estes equipamentos são utilizados para providenciar, em condições controladas, o ar que será utilizado no setor de pintura plástica. Neste caso, a água é usada para controlar a temperatura e manter a umidade do ar. Quinzenalmente, era realizada uma limpeza nas quatro caixas de ar existentes e após este processo, cerca de 40.000 litros de água eram descartados e encaminhada à ETE. Foi então, posta em prática a ideia de reutilizar esta água no processo de lavagem técnica que é responsável por remover o excesso de tinta nas grades do chão das cabines, ocasionando assim, uma redução de consumo de água na ordem de 201.000 litros/ano (HONDA, 2013). 52 • Setor de fundição: nesta etapa, o maior desperdício de água ocorre quando a peça de alumínio, recém saída do molde, é resfriada em um tanque (shower) e após 55 segundos, direcionada para as etapas subsequentes. O processo em si é repetido 465 vezes por dia e ocasiona um consumo de 7,51L/min por peça. Com o intuito de diminuir este desperdício de água, implantou-se um tanque com capacidade de armazenamento de 100L onde através de uma bomba, direcionasse a água de volta para o “shower” entretanto, em função da alta temperatura que a mesma se encontra após o processo de resfriamento, esta passa por um resfriador (chiller) sendo assim, redirecionada para o tanque de resfriamento. Tal implementação, que custou na ordem de R$92.000, foi responsável por uma economia de 920.568 litros de água/ano (HONDA, 2013). • Reaproveitamento da água nas cabines de pintura: nestas cabines, a água é utilizada para absorver a poeira de tinta para posterior tratamento. Para a limpeza e manutenção da Estação de Tratamento de Água da Cabine (ETAC) era necessário esvaziá-la a cada seis meses, proporcionando assim, um descarte de 170.000L de água por semestre para a ETE e posteriormente, ao corpo d’água após tratamento. Pensou-se então em direcionar este efluente tratado de volta para a ETAC, sem que houvesse o descarte deste. Em função da implementação deste projeto, a Honda deixou de descartar o equivalente a 340.000 L/ano pelo custo de R$ 7.800,00 (HONDA, 2013) De maneira geral, a Honda, através da adoção destes procedimentos, deixou de desperdiçar 21.180.000 litros de água por ano, por um custo total de R$134.900, além de gerar uma economia de R$52.950,00 com o tratamento de efluentes que seriam gerados na fabrica. Vale lembrar que estes valores também incluem outros processos tais como uso controlado da água, como, por exemplo, limitadores de vazão em torneiras, mas, como o objetivo deste trabalho é salientar atividades que envolvem apenas o reuso, tais atividades não foram listadas aqui (HONDA, 2013). 4.1.2 Empresa MABE e Whirlpool Empresa de origem mexicana, a MABE destaca-se pela grande produção de eletrodomésticos da linha branca tais como: fogões, refrigeradores, lavadoras, secadoras 53 entre outros. No Brasil, possui unidades fabris nas cidades de Campinas, Itu, Hortolândia e em Jaboatão dos Guararapes. Possui também um escritório na Lapa e em Maringá. Atualmente, a MABE possui em torno de quatro mil colaboradores diretos e sua produção é cerca de quatro milhões de unidades/ano (MABE, 2013). O sistema de reuso de água utilizado na empresa localiza-se numa planta interna no qual o efluente inorgânico é tratado através de um processo conhecido como “troca iônica” que se baseia no emprego de resinas específicas que removem poluentes ionizáveis como os poluentes inorgânicos, entretanto, os de origem orgânica, por não serem ionizáveis, não são incluídos no processo. Após este tratamento, o efluente é bombeado novamente para o interior da fábrica, onde será utilizado em outros processos que estão listados a seguir (MABE, 2013): • Reuso de água no setor de pintura eletrostática • Na lavagem de gancheiras, cuja água necessária para tal processo não necessita ser de ótima qualidade. Tal atividade garante a economia de 40m3/mês • Lavagem do piso das fabricas: a lavagem semanal dos pisos das fabricas é algo que ocorre semanalmente, ocasionando um gasto de 280 litros de água por lavagem, portanto, água de reuso é utilizada nesta atividade em substituição à água potável. • Descargas de sanitários: nas fabricas de fogões e refrigeradores, a água utilizada em descargas de vasos sanitários provém de água de reuso que possui sistema de canalização próprio. Dentre os benefícios ambientais e econômicos adquiridos pela MABE em função da implementação deste sistema de reuso destacam-se: menor extração de águas subterrâneas limitando assim o problema da escassez deste recurso nos lençóis subterrâneos e os possíveis gastos com a perfuração de novos poços, redução dos custos de produção e a conformidade ambiental, fazendo com que a empresa atinja maiores níveis de competitividade tanto para com o mercado interno quanto para com o externo (MABE, 2013). Já a Whirlpool é outra empresa que também produz eletrodomésticos da linha branca como refrigeradores, fogões, lavadoras e secadores de roupa, purificadores de água, entre outros. No Brasil é detentora as marcas Brastemp, Consul e KitchenAid, e possui fábricas em Joinville, Rio Claro e Manaus, com sedes administrativas em São Paulo e Miami (WHIRLPOOL, 2013). 54 No caso desta empresa, o projeto de reuso restringe-se à reutilização dos efluentes produzidos no CTL (Centro de Tecnologia de Lavanderia), assim como a minimização do uso de recursos hídricos desta planta. Em função da exigência de certos parâmetros qualitativos requeridos pelos testes laboratoriais do CTL, apenas 60% do efluente tratado pelo sistema retorna pelo sistema fechado dos laboratórios, 31% para uso em atividades tais como limpezas fabris e em sanitários e o restante dos 9%, descartados em rede publica coletora (WHIRLPOOL, 2013). A tecnologia utilizada pela Whirlpool para tratar este efluente e reutilizá-lo conforme indicado acima, consiste na passagem deste por um filtro, que irá reter partículas como fibras têxteis e depois, em tanques de equalização para a dosagem de produtos químicos que serão responsáveis por adequar o efluente para os parâmetros necessários para seu reuso. Em seguida, o mesmo é direcionado para um filtro de carvão e areia e depois, para a etapa de ultrafiltração no qual será responsável por diminuir de maneira considerável diversos parâmetros tais como: turbidez, sólidos suspensos, microrganismos, cor, entre outros. Finalmente, o efluente é enviado por batelada para o processo de osmose reversa a fim de remover surfactantes e fragrâncias sendo assim, após todos estes processos, armazenadas em tanques para posterior utilização. Todo este processo custou cerca de R$ 900.000 à Whirlpool e é responsável por garantir à empresa, economia de água na faixa de 2.607m3/mês, entretanto, a mesma tem planos para conseguir 100% de reutilização da água usada nestes processos (WHIRLPOOL, 2013). 4.1.3 Casos variados nacionais e internacionais na indústria Além das situações descritas anteriormente, existe uma gama muito grande de empresas as quais o reuso de água na indústria foi bem sucedido, cujas mesmas serão demostradas a seguir (SILVA, 2009): • A empresa FIAT, localizada em Betim (MG) atingiu um índice de aproveitamento de água na ordem de 92% dos 1,5 bilhões de litros usados na produção, ocasionando assim, a aquisição de 1,3 bilhões de litros deste insumo. 55 • Em Orlando (EUA) uma estação de tratamento fornece o equivalente a 3 30.240m /dia de água de reuso para a usina Curtis Stanton Energy Center resfriar suas caldeiras. Situação semelhante também nos EUA ocorre com a empresa McIntosh que utiliza cerca de 20.000 m3/dia de água de reuso provida pela estação de tratamento de Lakeland para refrigeração de equipamentos na planta industrial • A Kodak Brasil, após estudos sobre uso racional e reuso de água, obteve um potencial de redução de 14,5% do consumo de água, somado a um ganho de produtividade na ordem de 76 horas/mês. • A Pilkington Brasil, fábrica de vidros temperados, a partir do estudo de reuso de água em 1997, a empresa obteve uma economia de água de 95% em seus processos industriais obtendo-se assim, um ganho de 13.000m3/mês de água, resultando na economia mensal de R$35.000. A adoção deste programa de reuso, aliado com a construção de uma ETE local, proporcionou à empresa um efluente tratado de grande qualidade que pode ser usado para a lavagem de produtos e embalagens e até mesmo ser submetido à potabilização. • A fábrica da Volkswagen localizada no município de Taubaté (SP) possui um sistema que recupera e recicla cerca de 70% da água consumida em suas instalações, cuja mesma é direcionada para atividades como: jardinagem, pintura e refrigeração, gerando uma economia de água na ordem de 70 mil litros de água por mês. • A Mahle, empresa metalúrgica localizada no município de Mogi Guaçu (SP), atingiu um índice de redução 25% de água captada e 10% nos custos de eliminação e descarte isso, graças a adoção de um sistema de reuso. Isso foi muito importante pois, como a empresa extrai sua água em poços profundos, havia a dificuldade em perfurar novos poços, devido a fatores geográficos e solicitar água na concessionária do município seria altamente custoso portanto, o reuso de água conseguiu prover a demanda de água necessária para o funcionamento da empresa sem que houvesse um desequilíbrio em seus custos. Em se tratando de números, a Mahle conseguiu uma redução de consumo de água na ordem de 97.000L/ano além da também redução da quantidade de efluente enviado a ETE em 77.600L/ano. • A maior refinaria de petróleo do sistema Petrobrás localizada em Paulínia (SP), após serem adotados mecanismos de reuso e utilização racional de água, reduziu seu descarte de efluentes em 350m3/h e em função disto, diminuiu a quantidade de água 56 utilizada pela planta de 3.600m3/h em 2002 para 1.750m3/mês em 2006 garantindo assim, uma economia de US$ 30.000/mês. • Em Tóquio uma fábrica de bebidas carbonatadas e não carbonatadas cujo uso de água potável ocorre de maneira bem significativa na lavagem de garrafas, latas e para resfriamento no processo de desinfecção, desenvolveu e implementou um sistema de reuso de água que consiste em flotação, filtração e nanofiltração sendo este ultimo capaz de remover 70% da DQO e 40% de sólidos suspensos voláteis. Todo este esquema possibilitou a empresa recuperar uma parcela de seus efluentes para posterior reuso na ordem de 2450m3/dia. • A unidade General Electric Dako Apliances localizada em Campinas (SP) investiu num programa de gerenciamento ambiental, o qual implementou um projeto de reaproveitamento da água na ordem de 3.500 m3/mês em atividades cujas exigências de água não necessitam que a mesma seja potável, como por exemplo, descargas em sanitários, irrigação de jardins e em algumas etapas dos processos industriais. A economia obtida com tal prática está na ordem de R$ 700.000 anuais, além de reduzir desperdícios e aumentar a produtividade na ordem de 5%. • Em Bulawayo, cidade localizada no Zimbábue que por sua vez situa-se no continente africano, houve dois casos onde se aplicou reuso de água em processos industriais sendo o primeiro numa industria de galvanização no qual a adoção de um processo de reciclagem interna de água quente de têmpera em certos processos de refrigeração permitiu a economia deste recurso na ordem de 17%. Já na outra situação, o reuso de água ocorreu numa indústria de bebidas, cuja água de contra-lavagem era descartada no sistema de esgoto porém, com a implementação de um programa de reuso de água em cascata deste efluente permitiu seu uso em atividades que não exigem água potável como a lavagem de pisos e em função disso, observou-se uma economia da ordem de 5% de água. Embora este número não pareça significativo, nesta empresa almeja-se possibilidades de economia de água e redução de emissão de efluentes. 57 4.2 Casos de reuso na agricultura Sendo a atividade antrópica mais dispendiosa de água, a colocação em pratica de sistemas de reuso pode ser muito bem vinda, principalmente em regiões nas quais a disponibilidade deste recurso é baixa (BRITO; PORTO; SILVA, 2007). A seguir, serão demonstrados estudos de caso envol vendo diferentes sistemas de reuso de água usados na agricultura: 4.2.1 Vale do Mesquital, México Um caso de reuso de água na agricultura que merece destaque ocorreu e ainda está em vigor no Vale do Mesquital, localizado no México (ALVAREZ, s/d). O México é um país com 31 estados e um distrito federal, situa-se na América do Norte e possui uma taxa pluviométrica na ordem de 777 mm/ano, entretanto, devido a fatores geográficos, estas chuvas são má distribuídas no território mexicano, deixando cerca de 75% do país em condições áridas e semi-áridas (ALVAREZ, s/d). O Vale do Mesquital situa-se no estado de Hidalgo a 60 km da capital Cidade do México possui cerca de 500.000 habitantes que baseiam suas atividades principalmente no setor agrícola e pecuário e seus padrões de vida são superiores aos daqueles que não utilizam água de descarte para a irrigação agrícola (ALVAREZ, s/d). Neste vale, certos distritos de irrigação usam água de descarte diretamente vinda da capital Cidade do México sem tratamento algum para irrigar o equivalente a uma área de 83.000 hectares (entre 1993-1994) e isso já ocorre em mais de 90 anos portanto, este é um dos exemplos mais importantes de irrigação através de reuso direto sem tratamento, embora as vezes este é diluído com água de chuva para diminuir sua carga orgânica. A razão pela opção deste modelo é o fato deste efluente estar carregado de nutrientes que proporcionarão ao solo as condições necessárias para que haja o cultivo aumentando assim, a produtividade agrícola. Vale lembrar que, tal efluente é carregado também de 58 microrganismos patogênicos que podem pôr em risco a saúde tanto dos lavradores e de suas famílias quanto para aqueles que consumirão os alimentos produzidos nesta localidade e para remediar estes inconvenientes existem leis e termos controlar esta atividade no Vale do Mesquital. Embora o fato de irrigar plantações com água de esgoto possa parecer repugnante, sob o ponto de vista ambiental e até mesmo econômico, esta iniciativa promove consideráveis benefícios dentre os quais se podem citar (ALVAREZ, s/d): • Se não houvesse a utilização deste efluente cuja redução da carga orgânica ocorre em função desta utilização agrícola, o descarte do mesmo no ambiente, pelo aumento da DBO, ocasionaria alterações ambientais significativas tanto no solo, quanto aos recursos hídricos, afetando inclusive a bacia do rio Panuco, várias lagoas e o Golfo do México. • Reservatórios de água utilizados pela população, centrais hidrelétricas, centrais de pesca e inúmeros ecossistemas também seriam afetados. • Eutrofização de corpos d’água graças ao aumento drástico dos poluentes poderiam gerar o aumento de vetores, aumentando a possibilidade da transmissão de doenças. Geração de odores e espumas também modificariam negativamente o ambiente • Todo este processo do tratamento do efluente através destas práticas agrícolas é responsável por prover a esta região um desenvolvimento sustentável afinal, alia-se produção agrícola com gerenciamento de resíduos, portanto, sem esta iniciativa, tanto o meio ambiente quanto para quem vive desta atividade primária seriam severamente prejudicados. Em função da importância e amplitude da irrigação de culturas com água de descarte no Vale do Mesquital, a Lei nacional das águas possui uma seção especial exclusiva sobre controle da contaminação da água, somado com a adoção de padrões técnicos que estabelecem as exigências a serem cumpridas envolvendo uso de água de descarte na irrigação. A comissão nacional da água, criada em 1989 como um órgão federal, é responsável por promover as construções de infraestruturas hidroagrícolas e também possui a responsabilidade de garantir que as leis e diretrizes relacionadas ao uso das águas, assim como sua qualidade sejam cumpridas. Fazendeiros interessados em cultivar algo no Vale do Mesquital devem pagar uma taxa para cobrir custos operacionais, além de cumprir certas normas tais como fornecer informações de onde e quando a água será utilizada. Em seguida o órgão responsável preparará um documento que constará de 59 informações como: fatores envolvidos, período no qual ocorrerá a irrigação, tipo de cultura a ser irrigada, quantidade de água disponível, políticas agrícolas e possíveis restrições. Para a conclusão deste plano (plan de riego) é necessária a concordância e aprovação de ambas as partes (ALVAREZ, s/d). 4.2.2 Semiárido baiano e no Rio Grande do Norte Em relação ao semiárido baiano, três projetos encabeçados pelo grupo de recursos hídricos da Universidade Federal da Bahia (UFBA) buscou através destes, encontrar soluções sustentáveis para os dejetos, além das águas de descartes oriundos das famílias que vivem na região. Tais iniciativas estão listadas a seguir (BARBOSA, 2012): • Modelo de reuso planejado como alternativa para bacias do semiárido: neste projeto, buscou-se através de um dispositivo denominado “sanitário ecológico”, cujo sistema é de baixo custo e não utiliza água, separar fezes de urina (águas negras), utilizando-os em culturas comestíveis, além também de reutilizar águas provenientes de pias, chuveiros e torneiras (águas cinzas), para o mesmo propósito. A primeira situação, depois de separadas nos sanitários, tanto as fezes quanto a urina são estocados em tempos distintos, para inutilizar os microrganismos patogênicos e logo depois, direcionados ao uso agrícola. Já as águas cinzas, por serem menos perigosas para o ambiente e consequentemente para o homem, foram encaminhadas para um sistema que usa folhas secas, cinzas e solos, que tratam este efluente permitindo assim, sua utilização para a criação de hortaliças. Ambas as situações mostraram resultados satisfatórios por ao mesmo tempo prevenir a degradação dos recursos hídricos se tais efluentes fossem lançados diretamente sobre eles, algo que poderia vir a ser até mesmo um problema de saúde pública e prover às pessoas de baixa renda, fertilizantes eficientes e de baixo custo numa região onde a pobreza é uma triste realidade (BARBOSA, 2012). • Reuso Agrícola como Estratégia para Redução da Poluição de Rios em região semiárida: neste segundo projeto, buscou-se desenvolver tecnologias que unissem viabilidade técnica e econômica com conservação da água resultando num projeto que utilizaria as excretas humanas como fonte de nutrientes para a agricultura, ao mesmo 60 tempo que poupariam o meio ambiente de receber este tipo de efluente sem tratamento, integrando portanto, produção agrícola, desenvolvimento social e proteção ao meio ambiente. Este projeto foi dividido em duas etapas: o primeiro consistindo de um módulo de tratamento composto de dois tanques de fibra de vidro conectados entre si sendo um deles uma fossa séptica com capacidade de 10.000L e outro um Reator Anaeróbico de Fluxo Ascendente (RAFA) de 5.000L. Depois de ser submetido ao tratamento biológico neste sistema, o efluente foi direcionado ao sistema de irrigação que consiste em sulcos fechados e nivelados nos quais foi plantado milho e embora o projeto ainda estivesse em andamento, análise feitas por um laboratório, constatou que o solo conseguiu reter tanto a matéria orgânica quanto o nitrogênio amoniacais providos pelo efluente, garantindo assim, que tais poluentes não chegassem a comprometer os escassos corpos d’água desta região localizada no semiárido (BARBOSA, 2012). A segunda etapa do projeto tinha como meta a produção de capim para animais utilizando-se para isso, um sistema hidropônico, que é uma técnica cujo cultivo de plantas não ocorre no solo e sim, através de uma solução nutritiva que entra em contato com as raízes da planta. Para esta solução, foi utilizado o esgoto tratado da etapa anterior e foram testados três tipos de tratamento: substrato alimentado com solução nutritiva em sistema fechado, substrato alimentado com esgoto tratado em sistema fechado e por fim, substrato alimentado com esgoto tratado em sistema aberto, entretanto, na época destes experimento, ainda não foi constatado resultados (BARBOSA, 2012). • Tecnologias de Saneamento Ecológico para Região Semiárida na Bacia dos Rios Verde e Jacaré: neste terceiro experimento, também se objetivou a conservação do uso da água e foi implementado um sistema constituído de uma fossa, seguida de filtro anaeróbico e lagoa facultativa que seria responsável pelo tratamento do esgoto originado por um grupo de 420 alunos da Escola Agrícola de Icerê – ESAGRI, para depois ser usado para a fertirrigação de culturas de mamona. Este efluente tratado foi utilizado para irrigar estas plantações cuja extensão era de 1,2 hectares, sendo metade desta área irrigada com o mesmo e a outra, com água proveniente de aquífero subterrâneo e concluiu-se que os melhores resultados foram obtidos através da irrigação com o efluente tratado (BARBOSA, 2012). No Rio Grande do Norte, também em regiões de clima semiárido a implementação de um sistema de reuso de água, graças ao Projeto Dom Helder Câmara foi responsável por garantir tanto benefícios econômicos quanto ambientais e ocorreu no município de Olho d’Água do Borges onde foi instalado um sistema de “bioágua” na propriedade do 61 agricultor Wlisses que mora com mais cinco pessoas e consiste no reaproveitamento da água usada no banho, lavagem de roupas e louças para irrigar hortaliças, frutas e plantas medicinais (MDA, 2012). O mecanismo de funcionamento ocorre da seguinte maneira: a água que sai das torneiras e do chuveiro segue para dois filtros compostos por 10 cm de pedra, 10 cm de pedra lavada, 50 cm de serragem e 10 cm de húmus com minhoca e após passada por este dispositivo, a água filtrada segue para ser armazenada num onde será utilizada para irrigação das culturas através da técnica de gotejamento, ou seja, somente é utilizado o que a planta precisa (MDA, 2012). Graças a este projeto, esta família conseguiu produzir, mesmo em épocas de grande estiagem, num terreno de apenas 375 metros quadrados, alimentos como: beterraba, alface, tomate, pimentão, coentro e cebolinhas, juntamente com certas plantas medicinais destacando-se: romã, malva, capim santo, mastruz e corama, além de certos gêneros frutíferos, que suprem as necessidades alimentares da família e o excedente é vendido para terceiros gerando assim, lucro para este agricultor. Esta instalação custou 3.000 R$ e de acordo com o diretor do Projeto Dom Helder Câmara, Espedito Rufino, iniciativas como esta não só melhoram drasticamente a vida de famílias que residem nesta área tão duramente atingida por pobreza e estiagem, mas também, proporcionam destino adequado para as águas de descarte, prevenindo assim, a degradação dos recursos naturais (MDA, 2012). 4.2.3 Usina Colombo S/A Açúcar e Álcool Localizada no município de Ariranha, no norte do Estado de São Paulo, A Usina Colombo Açúcar e Álcool é uma empresa do ramo sucroalcooleiro que faz parte do Grupo Colombo, este último, além de englobar esta empresa, também é responsável pela Cia Agrícola Colombo. Este conglomerado é responsável pela produção média anual de duzentos milhões de litros de álcool (CARVALHO; MEDEIROS; VACCARI; 2012). Esta empresa procurou adotar o reuso de água na etapa de resfriamento cuja mesma, recircula a água no processo industrial por meio de um circuito fechado obtendose assim, maior eficiência nas trocas térmicas na produção, tanto do açúcar, quanto do 62 álcool. Antes da instalação das torres, a água para o resfriamento era totalmente extraída de mananciais superficiais, o que ocasionava um abaixamento drástico do nível de água da represa nos períodos de estiagem. Atualmente, extrai-se água de poços subterrâneos apenas para complementar o sistema de recirculação existente em função das perdas de água por evaporação (CARVALHO; MEDEIROS; VACCARI; 2012). Para se ter uma ideia da economia de água, antes desta iniciativa, o gasto diário de água era na ordem de 1.200m3 durante a safra mas, depois da implementação deste processo, o consumo diário diminuiu para 2m3. Além disto, obtém-se economia de água também com a fertirrigação, atividade a qual utiliza a vinhaça produzida para fornecer tanto água, quanto nutrientes para a lavoura (CARVALHO; MEDEIROS; VACCARI; 2012). O Grupo Colombo também trata águas residuárias, que antes eram jogados na lavoura, numa quantidade que atinge 72.500 m3/mês, sendo a mesma utilizada para atividades como: lavagem de veículos e áreas externas, além de irrigação de jardins e gramados. A água que não é utilizada é lançada no córrego dos Limas, quando é constatado a verificação dos padrões para despejo de efluentes. A implementação de todos estes projetos custou R$ 950.000 para a empresa, cuja recuperação do investimento deu-se em cinco anos (CARVALHO; MEDEIROS; VACCARI; 2012). 4.3 Casos de reuso para fins urbanos Embora seja a atividade que menos consome água se omparadac as duas anteriores, os fins urbanos possuem uma grande importância, não só por estarem mais “próximas” das pessoas mas por que, possui uma gama enorme de situações as quais o reuso de agua pode ser aplicado obtendo-se assim ganhos econômicos e ambientais consideráveis, como será demonstrado abaixo (HESPANHOL, 2002). 63 4.3.1 Reuso para lavagem de veículos Tal caso ocorreu na empresa de ônibus Viação Via Brígita, localizada na cidade de São Paulo, que corresponde a um grupo formado pelas viações Urubupungá e Cidade de Caieras, cuja fama de preocupação com o meio ambiente foi responsável por fazer este grupo ganhar vários prêmios (MORELLI, 2005). Uma das ações realizadas pela empresa a favor do reuso de água é a captação de águas pluviais, com o intuito de utilizá-la depois. Para isso, o local é provido de reservatórios ou “piscinões”, cujas capacidades são de 200m3 que serão responsáveis por armazenar este recurso, sendo a alimentação deste sistema feito através de todo um esquema de coletores localizados nos telhados do empreendimento. Este insumo é utilizado para a lavagem de carros e nos dias de grande carga pluviométrica, utiliza-se apenas água de chuva no processo, mas, em dias de estiagem, pode-se recorrer à utilização de água da SABESP (MORELLI, 2005). Quanto à água resultada dos processos de lavagem como: de chassis, lavagem de pisos, peças e lavagem, esta é coletada através de um conjunto de canaletas espalhadas por toda garagem e direcionada a um sistema de tratamento que consiste em: caixa de areia e separação de água e óleo, tanque de floculação, decantador e posteriormente, para os reservatórios de água tratada, onde será reaproveitada no processo, sendo seu excesso descartado em um córrego, obedecendo aos parâmetros da legislação ambiental local. Todo este processo teve inicio em 1998, sendo concluído em 1999 e de acordo com a Viação Brígida a amortização foi obtida com seis meses de operação e tal processo possibilita a economia de 200m3/dia de água, que gera uma redução de custos na ordem de 78% além da redução da emissão de carga poluidora nos recursos hídricos (MORELLI, 2005). 64 4.3.2 Reuso para fins residenciais Quanto ao reuso de água para fins residenciais, foram utilizados dois estudos de caso sendo o primeiro, a análise de uma residência no condomínio Vale dos Cristais, cujo tamanho é de 600m2 com capacidade para seis habitantes. Em função de uma exigência dos proprietários, a construção da residência foi integrada junto a um sistema de coleta de água da chuva, levando-se em consideração um jardim de 1000m2 e seis instalações sanitárias. Para a armazenagem desta água coletada, foi construído um reservatório inferior que comporta 50.000 litros, cuja construção aproveitou parte estrutural da casa, somado a outro reservatório de 2.000 litros localizado na parte superior da residência para o atendimento exclusivo de vasos sanitários (SILVEIRA, 2008). O sistema de coleta é relativamente simples e consiste em calhas e rufos localizados nos telhados que direcionam a água de chuva coletada para os reservatórios superiores, ou seja, àqueles destinados à serventia dos vasos sanitários. Para o abastecimento do reservatório inferior, há coletores (ralos) de água de chuva instalados nas lajes impermeabilizadas que, além de captar a água, também servem como filtros de corpos grosseiros. Vale lembrar que, a água deste reservatório inferior pode ser bombeada para o reservatório superior em casos de necessidade e em situações de baixa pluviosidade, há também um sistema de alimentação complementar que utiliza água da rede pública para tal. Vale salientar que o sistema de irrigação é dotado de sensores que indicam se a mesma deve prosseguir ou não dependendo do grau de umidade do ar, em outras palavras, a mesma não ocorre em dias chuvosos (SILVEIRA, 2008). Tanto o custo da instalação do reservatório em função de utilizar parte estrutural da residência para ser construído, quanto às tubulações que de qualquer forma seriam utilizados para direcionar a água pluvial para a rede publica coletora, foram pífios, entretanto, o custo maior foi graças ao reservatório superior juntamente com a bomba de recalque que totalizaram em torno de R$ 12.000. Considerando o índice pluviométrico do local, o retorno do investimento se dará em torno de quinze anos (SILVEIRA, 2008). No segundo caso realizou-se um levantamento para a implantação de sistemas para reuso de água em duas residências localizadas no município de Palhoça, cidade a qual se situa no estado de Santa Catarina a 15 km da capital Florianópolis e possui cerca de 150.000 habitantes (OLIVEIRA, 2005). Para o levantamento de dados, considerou-se o 65 consumo de água em maquinas de lavar roupa e vasos sanitários, que foi usado como referencia para calcular o quanto de água de chuva seria necessário captar e o volume de esgoto secundário disponível para reuso. Após a determinação destas variáveis, o sistema de coleta e uso de água de chuva mais o de reuso de água pôde ser dimensionado (OLIVEIRA, 2005). Para fins de projeto, a residência 1 foi considerado um consumo médio mensal de 16.000 litros, levando em consideração o mês de fevereiro de 2005, já a residência 2, 7.000 litros. Neste caso foi proposto implementar um sistema de captação de água de chuva somado com outro para reuso de águas de descarte e para isso, em ambas as residências foram necessários três reservatórios de 250 litros, sendo um inferior para armazenar a água tratada que seria a água destinada para o reuso e os outros dois, instalados num nível superior, para a distribuição desta água mais a água de chuva. O reservatório de 500 litros seria apenas para armazenamento das águas pluviais (OLIVEIRA, 2005). Em relação ao reuso das águas residuárias, utilizar-se-ia um sistema conhecido como “Zona de raízes”, cujo sistema de funcionamento consistiria no emprego de macrófitas da espécie Zizaniopsis bonariensis, juntamente com um meio filtrante composto de materiais como: serragem, saibro, conchas, seixo rolado e areia o qual seria responsável pelo tratamento do esgoto para posterior reutilização. Entretanto, os custos de implementação de todo este sistema de água de chuva mais reuso de água, para a residência 1 seria de R$ 3377,64, gerando uma economia de apenas R$ 119,84/ano e um retorno de investimento de 28 anos e para a residência 2, o custo seria de R$ 4371,47 e uma economia de R$ 47,01 com um período de retorno de 92 anos, portanto, nenhum destes projetos foi economicamente viável (OLIVEIRA, 2005). 4.3.3 Reuso de água em um parque temático Este parque localiza-se no município de Vinhedo (SP), às margens da rodovia bandeirantes no Km 72 e possui uma área de aproximadamente 760.000 m2, cujo abastecimento de água é feito através de um poço. Neste parque, trabalham cerca de 800 funcionários e possui uma média de visitantes em torno de 8.000, sendo a geração de esgotos por dia na ordem de 800 m3/dia (PHILLIPI, 2006). O objetivo da administração 66 do parque é, através de um sistema de captação, distribuição e tratamento de água, juntamente com o de coleta e tratamento dos esgotos gerados, busca ao descarte zero nos corpos d’água (PHILLIPI, 2006). Os esgotos gerados no parque, em locais como: sanitários. bares e restaurantes é direcionado até um tanque de homogeneização onde é submetido à aeração e em seguida, encaminhado a outro tanque que utiliza membrana de alto poder filtrante para remover as impurezas restantes gerando assim um efluente que pode ser classificado como água de reuso (PHILLIPI, 2006). Este efluente, por ter parâmetros qualitativos adequados, é utilizado pela administração do parque em tarefas onde não há necessidade do uso de água de excelente qualidade tais como: lavagem de pisos, irrigação de áreas verdes e em vasos sanitários. Vale lembrar que esta água nunca entra em contato com as pessoas e que todas as atrações que utilizam água em seu funcionamento, usam água potável para tal (PHILLIPI, 2006). Este sistema foi dimensionado para uma capacidade nominal de operação na ordem de 600m3/dia, entretanto, admite vazões de até 1000m3/dia durante horários de pico e apesar de toda esta vazão, o descarte zero é garantido em função da irrigação de uma grande área de jardins, cujo tamanho é na ordem de 150.000 m2. Outro detalhe importante da utilização deste efluente como água de reuso é que o mesmo é monitorado com frequência para que possam ser mantidos todos os parâmetros físico-químicos exigidos pela legislação (PHILLIPI, 2006). Por fim, a implementação por este parque de um sistema que torna possível praticamente a reutilização de toda água de descarte coletada no parque em atividades internas que demanda alta quantidade deste recurso, somado com o descarte zero de efluentes possivelmente danosos no meio ambiente é justificada pelo posicionamento da empresa em evitar a utilização intensiva de recursos naturais, não causando assim, danos ao meio ambiente, aliado ao fato de que tal atitude, coloca a empresa num patamar de respeito em relação à preocupação ambiental que é atualmente uma das bandeiras mais visadas no mundo corporativo moderno (PHILIPPI, 2006). 67 4.3.4 Reuso de água em uma universidade A Universidade em questão foi a Fatec de Indaiatuba (FATECID) e de maneira semelhante ao estudo de caso de reuso de água para fins residenciais do município de Palhoça (SC), anteriormente citado no capítulo 5.3.2, este aqui também é uma estimativa e não um projeto já aplicado. Usou-se como parâmetro para o estudo uma população de 1.100 consumidores, incluindo alunos, docentes e funcionários. Levou-se em consideração também fatores como (CARVALHO; MEDEIROS; VACCARI; 2012): • abertura de novos cursos o que ocasionou aumento da quantidade de alunos ingressantes aliado à contratação de novos funcionários • precipitação média anual de 1.285,4 mm • consumo médio diário na unidade de 8,8 m3 • 50% do uso hídrico na unidade para fins não potáveis como: descargas em sanitários e lavagem de áreas externas. • A empresa de serviços de água e esgotos de Indaiatuba (SAAE) cobrava R$ 20,92/m3 de água tratada mais afastamento de esgoto para consumos acima do limite de 81m3 em construções comerciais De acordo com informações sofre a pluviometria da cidade de Indaiatuba, no período entre dezembro e abril o sistema de reuso de água atenderia a demanda solicitada, o que já não ocorreria no período de maio a novembro, cujo mesmo necessitaria de complementação hídrica na ordem de 446 m3 para atender a demanda de água (CARVALHO; MEDEIROS; VACCARI; 2012). Foi proposto construir um reservatório para o armazenamento da água de chuva com capacidade de 130m3 e considerando a inflação de 5% do Índice de preços de construção civil entre os períodos de 2007 a 2010, o preço final do reservatório, junto com as tubulações e demais equipamentos ficou em torno de R$ 45.500 a R$ 62.000. Avaliouse também a construção de uma cisterna de 90m3 em concreto armado e o preço final chegou a R$ 40.000 (CARVALHO; MEDEIROS; VACCARI; 2012). 68 Por fim, considerando a redução do consumo de água tratada na ordem de 1.138m3/ano, foi estimado uma economia anual de R$ 23.807,00 o que permite um retorno de investimento num prazo entre 23 e 30 meses, somado aos benefícios socioambientais e pedagógicos (CARVALHO; MEDEIROS; VACCARI; 2012). 69 CONCLUSÃO Considerada com elemento fundamental para a vida na Terra e compondo mais de 60% da fisiologia do corpo humano, a água é sem dúvida, um dos recursos mais preciosos presentes no planeta e dada sua importância, o homem sempre procurou instalar-se, sempre que possível, próximo de mananciais e outras fontes deste recurso. No atual cenário mundial, que coloca a preocupação para com o meio ambiente num patamar digno de reconhecimento, os cuidados necessários para com o recurso água, cuja distribuição global é muito desigual ocasionando problemas de saúde, principalmente em países mais pobres, oriundos tanto da ausência quanto da mesma estar contaminada, ganham cada vez mais adeptos em escala global, que demonstram isto através das mais variadas atitudes em prol da preservação deste recurso, como em inúmeras reuniões internacionais intermediadas pela ONU que fomentam a universalização do acesso à água pelos países e pela existência de ONGs como Greenpeace que possui como um dos objetivos, a preservação deste recurso, mesmo que para isso, precise entrar em conflitos com certas autoridades. Em relação ao reuso de água, esta técnica já vem sendo adotado desde muito tempo atrás pela humanidade, dada a preocupação com a escassez deste recurso, principalmente em regiões onde ela não existe em quantidades generosas. Com o passar do tempo, em diversos países do globo, as técnicas nesta área foram se aperfeiçoando e atualmente, uma gama muito grande de opções de equipamentos e técnicas está disponível pelos mais variados custos e finalidades. Em relação ao reuso de água no Brasil, no ramo da agricultura, o país infelizmente, devido a grande disponibilidade hídrica em consideráveis porções do território brasileiro não conta com muitas iniciativas a favor do reuso de água, bem diferente do que acontece com países como Israel por exemplo. Já no ramo da indústria, o caso é bem diferente, cuja afirmação pode ser confirmado através dos casos descritos neste trabalho, algo que é fomentado por instituições como a FIESP que inclusive, premia os melhores projetos nesta área. O caso do reuso urbano, embora existam algumas iniciativas interessantes a respeito, variando desde lava-rápidos até parque temáticos, esta área possui, uma variante muito extensa de subáreas tornando difícil até mesmo a classificação destes no que se diz respeito em qual setor ele pertence. 70 Entretanto, embora toda a teoria sobre a implementação de um sistema de reuso de água possa parecer muito atrativa no ponto de vista ambiental e econômico, muita atenção deve ser dada a diversos fatores tais como, técnicas, equipamentos, custos de manutenção, mão de obra, tamanho do empreendimento, entre outros fatores para que o custo benefício seja compensador, independente se o projeto seja na área de agricultura, indústria ou urbano. Portanto, devido à preocupação crescente não só para com os recursos hídricos, tão valiosos para o planeta, quanto também para possuir vantagem competitiva frente ao mercado, aliado com redução de custos de produção, o reuso de água veio realmente para ficar, todavia, deve-se deixar muito claro que, tão ou até mesmo mais importante que o projeto a ser implementado, é o estudo detalhado e coerente de todas as variáveis envolvidas para que com isso, todo projeto não forneça resultados decepcionantes em matéria de custo benefício. 71 REFERÊNCIAS ALMEIDA, Joceline Costa de. A indústria sucroalcooleira-energética e os recursos >Tecnologia. Maceió 2009. Disponível em http://www.ctec.ufal.br/posgraduacao/ppgrhs/sites/default/files/dissertacaojoceline.pdf < >. Acesso em: 09 mai. 2013. ALVAREZ, Humberto Romero. Case Study VII* - The Mezquital Valley, Mexico. World Health Organization. s/d. Disponível em <http://www.who.int/water_sanitation_health/resourcesquality/wpccasestudy7.pdf >. 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