UNIVERSIDADE DA AMAZÔNIA
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
LEONARDO COELHO PEREIRA
RENAN DA SILVA CASTRO
ESTUDO DO REAPROVEITAMENTO DE ÁGUA PLUVIAL E DE ESGOTOS
SANITÁRIO EM EDIFICAÇÕES.
BELÉM-PA
2013
LEONARDO COELHO PEREIRA
RENAN DA SILVA CASTRO
ESTUDO DO REAPROVEITAMENTO DE ÁGUA PLUVIAL E DE ESGOTOS
SANITÁRIO EM EDIFICAÇÕES.
Trabalho de Conclusão de Curso de
Graduação apresentado ao curso de
Engenharia Civil do Centro de Ciências
Exatas da Universidade da Amazônia como
requisito para obtenção da graduação em
Engenharia Civil, orientado pelo Prof. Dr.
Marco Valério A. Vinagre.
BELÉM-PA
2013
ii
Dados Internacionais de Catalogação-na-Publicação (CIP)
_________________________________________________________________________________
Pereira, Leonardo Coelho; Castro, Renan da Silva.
Estudo do Reaproveitamento de água pluvial e de esgotos sanitário em
Edificações / Leonardo Coelho Pereira; Renan Da Silva Castro; orientador: Prof.
Marco Valério A. Vinagre. — 2013
58 f.: il.
Trabalho
de
Conclusão
de
Curso
(Graduação)
–
Universidade
da
Amazônia,Unama, Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas, Belém, 2013.
1. Água Pluvial. 2. Recursos Hidricos. I. Vinagre, Marco Valerio A., orient. II.
Título.
CDD 23. ed.: 624
_________________________________________________________________________________
LEONARDO COELHO PEREIRA
RENAN DA SILVA CASTRO
Estudo do reaproveitamento de água pluvial e de esgotos sanitário em
edificações.
Trabalho de Conclusão de Curso de
Graduação apresentado ao curso de
Engenharia Civil do Centro de Ciências
Exatas da Universidade da Amazônia como
requisito para obtenção da graduação em
Engenharia Civil, orientado pelo Prof. Dr.
Marco Valério de Albuquerque Vinagre.
Banca Examinadora:
______________________________________
Prof. Dr. Marco Valério de Albuquerque Vinagre
Orientador
_______________________________
Prof. Alberto C. Melo Lima
______________________________
Prof. Dilaelson Rego Tapajos
Apresentado em: ___ / ___ / ____
Conceito: ___________________
BELÉM-PA
2013
AGRADECIMENTOS
A Deus, o nosso grande pai, pelo dom da vida e a certeza de meu crescimento
profissional.
A nossos pais pelo apoio e exemplo de dignidade e sabedoria e que não pouparam
esforços para eu concluir esse objetivo.
Aos amigos e a todos aqueles que direta ou indiretamente contribuíram para este
trabalho.
Ao Eng. Homero que de boa vontade disponibilizou meios para que a pesquisa fosse
mais pratica e completa.
Ao professor Dr. Marco Valério Vinagre pela serenidade, tranquilidade paciência e
apoio com a qual conduziu este trabalho.
iv
“A
água
de
boa
qualidade
é
exatamente como a saúde ou a
liberdade: só tem valor quando
acaba”.
João Guimarães Rosa
v
Resumo
A Água sem nenhuma dúvida é o elemento mais essencial para a vida, sem água,
não existiria forma alguma de sobreviver, com isso a necessidade de cuidar desse
elemento tão essencial, se apresenta a competência de usarmos do método mais
racional possível. Nesse meio, ambienta-se a presente pesquisa, objetivando no
reuso de águas provenientes de fontes pluviais e residuárias, sendo essas águas
que anteriormente seriam desperdiçadas, aprofundando nas técnicas hoje
empregadas para o reuso dessas duas fontes, é mostrado todas as etapas de
tratamento bem como as obrigações e restrições de cada sistema, mostrando como
um estudo prático, um conjunto Habitacional, havendo a análise e viabilidade
econômica deste com a aplicação dos sistemas mencionados anteriormente. Ainda
em estudo salienta-se o custo final do sistema, com dados atuais. Para isso,
consultamos através das normas e de toda literatura disponível, os materiais e
métodos necessários para concretizar o estudo.
vi
Abstract
The Water is undoubtedly the most essential for life , without water , there would be
some element of surviving form, so the need to take care of this as essential,
presents the competence of using the most rational method possible. In between ,
settles down to this research, aiming at the reuse of water from stormwater and
wastewater sources , and these waters that previously would be wasted , deepening
the techniques employed today for the reuse of these two sources is shown every
stage of treatment and the obligations and restrictions of each system , showing how
a practical study , a housing development , with analysis and economic viability with
the application of the systems mentioned above. Still under study highlights is the
final cost of the system with current data . For this , we consulted through standards
and all available literature , materials and methods necessary to achieve the study .
vii
Lista de figuras
Figura 1
Esquema de funcionamento de sistema aproveitamento de
19
água de chuva.
Figura 2
Desviador das águas das primeiras chuvas com válvula de
20
desvio horizontal.
Figura 3
Desviador das águas das primeiras chuvas com válvula de
21
desvio vertical.
Figura 4
Mapa do Estado do Pará.
Figura 5
Mapa de Belém – PA, Bairro de Canudos.
Figura 6
Calhas E Condutores Para Águas Pluviais.
Figura 7
Etapas Da Execução Do Projeto De Um Sistema De Drenagem
30
30
39
40
De Águas Pluviais.
Figura 8
Tomada Superior De Sucção Para A Bomba Principal
Figura 9
Tomada Lateral De Sucção Para A Bomba Principal
Figura 10
Tomada Inferior De Sucção Para A Bomba Principal
46
46
46
viii
Lista de Tabelas
14
Tabela 01
Produção hídrica no mundo por Região.
Tabela 02
Vazão média de água no Brasil, em comparação aos outros 14
países da América do Sul.
Tabela 03
População de proporção de área, disponibilidade de água e 15
população para as cinco regiões do país.
Tabela 04
Medidas
convencionais
de
conservação
da
água
e 17
porcentagens aproximadas de economia.
Tabela 05
Variações da qualidade da água de chuva devido ao sistema de 20
coleta.
Tabela 06
Volume de Esgotos Sanitários que se pode aproveitar para 22
Águas Cinzas Claras
Tabela 07
Exemplos de patógenos associados a esgotos Municipais
25
Tabela 08
Parâmetros Característicos para água de Reuso Classe 1.
27
Tabela 09
Parâmetros Básicos para água de Reuso Classe 2
28
Tabela 10
Parâmetros Básicos para água de Reuso Classe 3.
28
Tabela 11
Variáveis de quantidade de água recomendados para o uso em 29
torres de resfriamento.
Tabela 12
Dimensões De Poços De Sucção.
45
Tabela 13
Número Médio De Dias Secos.
52
Tabela 14
Parâmetros De Qualidade De Água De Chuva Para Usos 53
Restritivos Não Potáveis
Tabela 15
Frequência De Manutenção
53
ix
Sumário
1-
Introdução: ...................................................................................................... 12
1.2-
Objetivo:.......................................................................................................... 13
1.2.1- Objetivo Geral: ................................................................................................ 13
1.2.2- Objetivos Específicos: ..................................................................................... 13
2-
Revisão de Literatura: ..................................................................................... 13
2.1-
Disponibilidade de Recursos Hídricos Mundiais ....................................... 13
2.2-
Disponibilidade de Recursos Hídricos no Brasil ....................................... 14
2.3-
Desperdícios de água Potável ..................................................................... 15
2.4-
Uso Racional da água................................................................................... 16
2.5-
Aproveitamento de Água Pluvial. ................................................................ 17
2.6-
Qualidade da água Pluvial. .......................................................................... 19
2.7-
Reservatórios de água Pluvial ..................................................................... 21
2.8-
Reuso de Águas Cinza. .................................................................................. 21
2.9-
Quantidade de Águas Cinzas Reutilizadas ..................................................... 22
2.10-
Normas ABNT .............................................................................................. 23
2.11-
Níveis de Tratamento de Esgotos Sanitários Municipais ............................. 23
2.12-
Processos de Tratamento de Águas Residuárias. ....................................... 23
2.12.1- Tratamento Preliminar. ............................................................................... 24
2.12.2- Tratamento Primário. .................................................................................. 24
2.12.3- Tratamento Secundários. ........................................................................... 24
2.12.4- Tratamento Terciário ou Avançado. .......................................................... 24
2.13-
Riscos á Saúde pública ................................................................................ 25
2.14-
Padrões de Qualidade para o Reuso ........................................................... 26
2.14.1- Água de Reuso Classe 1............................................................................. 26
2.14.2- Água de Reuso Classe 2............................................................................. 27
2.14.3- Água de Reuso Classe 4............................................................................. 28
2.14.4- Água de Reuso Classe 4............................................................................. 29
3-
Metodologia .................................................................................................... 29
3.1-
Área de Estudo. ............................................................................................ 30
x
3.2-
Levantamento de Dados .............................................................................. 31
3.2.1- ........................................................................................................... Área de Cobertura
.................................................................................................................................. 31
3.2.2- .................................................................................................. Dados Pluviométricos
.................................................................................................................................. 32
3.2.3- .........................................................................................Dados de Consumo de Água
.................................................................................................................................. 32
3.3-
Uso Final da água ......................................................................................... 32
3.3.1- Reservatório .................................................................................................. 32
3.3.2-Análise Econômica ........................................................................................... 33
4-
Justificativa ..................................................................................................... 33
5-
Instalações Prediais Hidrosanitárias: .............................................................. 34
5.1- Instalações Prediais de Água Fria ...................................................................... 34
5.1.1-Tipos de Sistemas e Partes Componentes. ..................................................... 34
5.1.2-Materiais Empregados. .................................................................................... 35
5.1.3-Transiente Hidráulico (Golpe de Ariete). .......................................................... 35
5.1.4-Dados de Projeto. ............................................................................................ 36
5.2- Instalações Prediais de Esgoto Sanitário. .......................................................... 36
5.3- Instalações Prediais de Drenagem Pluvial ......................................................... 37
5.4- Instalações Prediais de Combate a Incêndios ................................................... 40
5.4.1 - Função .......................................................................................................... 40
5.4.2 –Classes de Incêndio ....................................................................................... 41
5.4.3 - Sistema Sob Comando ................................................................................ 43
6-
Reuso de Água Proveniente de Esgoto Sanitário ........................................... 47
7-
Reuso de Água Proveniente de Drenagem Pluvial ......................................... 48
8-
Conclusões ................................................................................................. 55
REFERÊNCIAS ............................................................................................... I
xi
Estudo do reaproveitamento de água pluvial e de esgoto sanitário em
edificações.
1.0-
Introdução:
1.1-
Considerações Iniciais
A água faz parte do patrimônio de cada habitante do Planeta, cada Continente, cada
estado, cada cidade, ela é a condição de existência de vida na Terra, faz-se a
mesma ser vegetal, animal ou humano e sem os mesmos fatores como o clima, a
vegetação, a agricultura e atmosfera seriam inexistentes, ter direito a água significa
dizer significa ao mesmo tempo ter direito á vida, o qual está presente no Art. 30 da
Declaração dos Direitos Humanos (DDH,2005).
Em contrapartida os processos naturais da transformação da água são lentos e
frágeis, concluindo-se que o seu manuseio deve ser feito de forma racional, e
consciente, para que num futuro não chegue ao seu esgotamento ou a perda da
qualidade do uso, para tanto, a Captação da água pluvial, vem como resolução para
questões como racionamento e desperdício, agentes que agravam a situação da
disponibilização de recursos hídricos do Mundo.
O Reuso Planejado da Água faz parte da Estratégia Global para a Administração da
Qualidade da Água, proposta pelo Programa das Nações Unidas para o Meio
Ambiente e pela Organização Mundial da Saúde (OMS,2005), tem como objetivo a
manutenção e preservação dos ecossistemas e o uso sustentável da água.
Em outras palavras, o reuso de água provenientes da chuva, permite que em
determinada parte do ciclo hidrológico, a água seja usada 2 vezes, podendo assim
desviar água potável, que antes seriam usada em atividades dispensáveis, como
refrigeração de máquinas lavagem de carros, irrigação de jardins , limpeza de
banheiros pátios, descargas sanitárias, em vários países o reuso o reuso planejado
se faz com sucesso, como EUA e Japão.
12
1.2-
Objetivo:
1.2.1- Objetivo Geral:
Estudar o reuso de água pluvial e de esgotos sanitários em edificações.
1.2.2- Objetivos Específicos:
• Estudar o reuso de água pluvial.
• Estudar o reuso de águas de esgotos sanitários.
• Analisar a viabilidade econômica em um conjunto habitacional.
2.0-
Revisão de Literatura:
2.1-
Disponibilidade de Recursos Hídricos Mundiais
Segundo Marinoski, a disponibilidade de recursos hídricos compreende de todos os
recursos de água, tanto superficial quanto subterrâneas em uma determinada região
ou bacia Hidrográfica, para qualquer uso.
Da água total contida no planeta, estima-se que apenas uma quantia de 2,5% desse
total representa água potável, ou simplesmente água doce. Apenas 0,266% se
encontram em lagos rios e reservatórios, o restante está distribuindo na biomassa e
na atmosfera em forma de vapor, concluindo que apenas 0,007% de água doce de
todo o planeta encontra-se em locais de fácil acesso ao Homem. (UNIÁGUA, 2006).
Um total de 68,9% de água doce está congelado nas calotas polares do Ártico e
Antártida, e nas regiões montanhosas. Já a água subterrânea compreende em torno
de 29,9% doo volume de água doce no planeta (TOMAZ, 2001ª).
A água do planeta não se encontra uniformemente, sendo que no continente asiático
e sul americano concentram-se os maiores volumes disponíveis. A Ásia possui a
maior parte dessa distribuição, totalizando 31,6%. Os menores potenciais são
encontrados na Oceania, Austrália e Tasmânia (TOMAZ, 1998). Os valores de
produção hídrica por região do mundo estão apresentados na tabela 1:
13
Tabela 01: Produção hídrica no mundo por Região.
Fonte: TOMAZ, 1998.
2.2-
Disponibilidade de Recursos Hídricos no Brasil
O Brasil possui uma disponibilidade hídrica estimada em 35.732 m³/hab/ano, sendo
considerado um país “rico em água”. Além disso, o Brasil conta com 12% da
quantidade total de água doce do mundo (TOMAZ, 2001ª).
Entre os Países da América do Sul destaca-se o Brasil por possuir uma vazão média
de água de 177.900km³/ano, o que corresponde a 53% da vazão média total da
América do sul (MARINOSKI, 2007).
Tabela 02: Vazão média de água no Brasil, em comparação aos outros países da América do
Sul.
Fonte: TOMAZ, 1998
Apesar de o Brasil ter uma grande parte de recursos hídricos, assim como o resto do
planeta, este não se encontra distribuído uniformemente, havendo um desequilíbrio
oferta e demanda (MARINOSKI, 2007).
Verifica-se que no país as regiões mais populosas são justamente aquelas que
possuem menor distribuição de recurso hídrica, a exemplo disso citamos a região
sudeste, que dispõe apenas uma quantidade de 6% de toda distribuição hídrica,
porém há uma população referente a 43% do total populacional do Brasil, enquanto
14
na região Norte, que compreende a Bacia Amazônica, apresenta 69% de água
disponível, em contrapartida, havendo apenas 8% da população total (GHISI, 2006).
A Tabela 3 mostra a proporção de área, disponibilidade de água e população para
as cinco regiões do país.
Tabela 03: População de proporção de área, disponibilidade de água e população para as
cinco regiões do país.
Fonte: GHISI, 2006.
2.3- Desperdícios de água Potável
Dos recursos naturais, a água doce, que é de suma importância para a vida no
planeta, hoje é um recurso altamente ameaçado, faz pela escassez ou pela
qualidade, as crescentes agressões ao meio ambiente comprometem cada vez mais
a qualidade de recursos hídricos que dispomos. Nessa situação, o desperdício entra
em cena, levando em conta que cada vez a água potável se tornará mais caro e
raro, o uso inadequado, principalmente em ambiente urbanos é um ato altamente
reprovado para um aproveitamento melhor (MARINOSKI, 2007).
O principal agravante da situação é o desconhecimento e a falta de orientação, bem
como a sensibilização das mesmas quanto ao uso correto de aparelhos e
equipamentos hidráulicos, vazamentos nas instalações, são alguns fatores
responsável do desperdício em residência (MARINOSKI, 2007).
O Desperdício do próprio sistema público de distribuição de água com vazamentos é
um agente que ajuda significativamente o agravamento da situação (COGERH,
2007).
O índice de perdas da Companhia de Saneamento Básico de São Paulo, empresa
que opera em 366 municípios em todo o Estado de São Paulo, atualmente está em
33%; sendo 15% físicas e 18% comerciais. Este índice representa nove mil litros de
15
água perdidos em um único segundo. Porém, estes valores estão próximos da
medição feita por países de Primeiro Mundo, como o Canadá, que perde 14% de
água, a Inglaterra 17,3% do total reduzido. Em Tóquio, o índice é de apenas 8,4%,
pois as tubulações são feitas de aço inoxidável em função de problemas com
terremotos (SABESP, 2007).
2.4- Uso Racional da água.
Atualmente o uso racional da água esta presente em vários meios de comunicação,
buscando incentivar e conscientizar as pessoas da importância desse recurso vital.
Define-se como uso racional de água, o conjunto de ações medidas e incentivos que
tem como objetivo (TOMAZ, 2001ª):

Reduzir a demanda de água;

Melhorar o uso e reduzir perdas e desperdícios;

Implantar técnicas para economizar água;

Informar e conscientizar usuários.
Diversos meios são necessário para a redução do consumo de água, reparo de
vazamento, campanhas educativas, troca de equipamentos antigos, por aparelhos
novos, pois geralmente os mesmos já saem com um desempenho melhor e um
consumo reduzido, e estudos para reaproveitamento de água pluvial e reuso de
águas cinzas (MARINOSKI, 2007).
Na cidade de Province, Estados Unidos, foram feitas medidas para conservação de
água, conforme tabela abaixo, juntamente com o percentual de economia prevista.
16
Tabela 04: Medidas convencionais de conservação da água e porcentagens aproximadas de
economia.
Fonte: TOMAZ, 2001ª.
A conscientização das pessoas, juntamente com as tecnologias de racionamento,
são impactantes no resultado final previsto. Os Benefícios obtidos quanto ao uso
racional da água são amplos (MARINOSKI, 2007).

Economia nas contas de fornecimento de água;

Conservação dos recursos hídricos;

Preservação do Meio Ambiente.
2.5- Aproveitamento de Água Pluvial.
O Reaproveitamento de água pluvial é um sistema que atende inúmeros aspectos
positivos, pois através dele, não apenas reduzimos o consumo de água potável, bem
como aumentamos o racionamento, minimizando riscos de enchentes e ajudando o
meio ambiente (MAY, 2004).
Além disso, podem-se citar outras vantagens referentes à água da chuva (SIMIONI,
et al. 2004).

Utiliza estruturas já existente em uma edificação, como telhas e lajes;

Baixo impacto ambiental;

Complementa o sistema convencional;

Reserva de água, para situações de emergência.
17
A viabilidade de implantação de determinado sistema de reaproveitamento de água
pluvial depende essencialmente dos seguintes fatores: precipitação, área de
captação e demanda de água. Além disso, para projetar tal sistema deve-se contar
com clima, fatores econômicos e finalidade do uso.
A água de chuva pode ser utilizada em várias atividades com fins não potáveis no
setor residencial, industrial e agrícola. No setor residencial, pode-se utilizar água de
chuva em descargas de vasos sanitários, lavação de roupas, sistemas de controle
de incêndio, lavagem de automóveis, lavagem de pisos e irrigação de jardins. Já no
setor industrial, pode ser utilizada para resfriamento evaporativo, climatização
interna, lavanderia industrial, lavagem de maquinários, abastecimento de caldeiras,
lava jatos de veículos e limpeza industrial, entre outros. Na agricultura, vem sendo
empregada principalmente na irrigação de plantações (MAY, 2004).
Segundo May (2004), os sistemas de coleta e aproveitamento de água de chuva em
edificações são formados por quatro componentes básicos: áreas de coleta;
condutores; armazenamento e tratamento.
A Figura 01 apresenta esquema típico de funcionamento do sistema de
aproveitamento de água de chuva em residências.
Figura 01 - Esquema de funcionamento de sistema aproveitamento de água de chuva.
Fonte: BELLA CALHA, 2007.
18
2.6- Qualidade da água Pluvial.
O tratamento da água pluvial depende da qualidade água coletada e de seu uso
final. Em caso de uso para fins não potáveis, não requer grandes graus de
purificação, embora seja preciso um grau de filtragem. Para tratamento simples,
pode se usar filtração simples, sedimentação natural ou cloração, o processo passa
a ser mais específico quando a água destina se a uso humano, sendo necessários
processos como desinfecção ultravioleta ou osmose reversa (MAY, 2004).
A qualidade da água de chuva depende muito do local onde é coletada. A Tabela
apresenta variações da qualidade da água pluvial em função do local de coleta.
Tabela 05 - Variações da qualidade da água de chuva devido ao sistema de coleta .
Fonte: GROUP RAINDROPS, 2002.
O corrimento inicial da água pluvial deve ser descartado de seu uso, pois no mesmo
contém elementos como poeira, detritos, folhas, pesticidas, fatores que podem
influenciar na qualidade final de uso.
Já existem, em alguns países, dispositivos de descarte das águas das primeiras
chuvas que possuem acionamento automático, podendo ser programados para
descartar um determinado volume de água. Esses dispositivos são componentes
importantes para os sistemas de aproveitamento de água pluvial, pois descartam as
águas destinadas a lavagem do telhado, proporcionando melhor qualidade ao
armazenamento de água (MARINOSKI, 2007).
19
Figura 02: Desviador das águas das primeiras chuvas com válvula de desvio horizontal.
Fonte: SAFERAIN, 2007.
Figura 03: Desviador das águas das primeiras chuvas com válvula de desvio vertical.
Fonte: SAFERAIN, 2007.
20
2.7- Reservatórios de água Pluvial
O reservatório é o principal componente do sistema de reuso de água pluvial, pois é
o componente mais dispendioso, logo a viabilidade do sistema depende deste
componente, um reservatório superdimensionado geraria muito gasto e um
subdimensionado não atenderia a demanda desejada. Segundo a norma NRB
15527/2007 da ABNT o reservatório de água pluvial deve ser separado do
reservatório de água potável e identificado com uma placa de advertência,
mostrando que o conteúdo do reservatório é não potável, a norma demostra também
seis métodos diferentes para o calculo do reservatório.
2.8-
Reuso de Águas Cinza.
Acredita-se que o grande desafio do século XXI é a integração total de todos os
recursos Hídricos, nesse ambiente se nota (ASANO, 2001).

Recursos Superficiais;

Recursos de águas subterrâneas;

Aproveitamento de água da chuva;

Reuso de Esgotos.
Para Asano, 2001, a água reusada tem duas principais características, além de um
uso sustentável, a água que será reaproveitada pode ser a mesma que em outra
ocasião seria despejada em rios e córregos, havendo a poluição dos mesmos.
Ainda para Asano, 2001, para que o reuso seja permitido, deve-se passar por 3
princípios básicos:

A água a ser reusada deve passar por um controle de qualidade;

A água deve ser protegida sempre;

Deverá haver para a água reusada uma aceitação pública (Órgãos
competentes).
21
2.9-
Quantidade de Águas Cinzas Reutilizadas
Para que haja o entendimento de quanto de águas provenientes de esgotos podem
ser utilizadas de novo em seu ciclo, entendemos o volume que se pode reusar em
uma residência como mostrada na tabela a seguir.
Tabela 06: Volume de Esgotos Sanitários que se pode aproveitar para Águas Cinzas Claras.
Fonte: TOMAZ, 2010.
Pela tabela 6, podemos concluir que podemos aproveitar cerca de 7 litros/dia por
habitante para águas cinzas, ou seja, 47%.
22
2.10- Normas ABNT
A Norma NBR 5626/1998 de Instalação predial de água fria prevê em seu item 1.2 o
que se pode ser usada para água potável ou não potável, prevê ainda no item
5.2.1.3 que as instalações devem ser independentes e que a água não potável pode
ser usada em descargas e bacias sanitárias, mictórios e reservatórios de incêndios.
Para Edificações deste tipo é obrigatório o uso de dois reservatórios, uma para a
água potável e um para água não potável.
2.11- Níveis de Tratamento de Esgotos Sanitários Municipais
O Tratamento de Esgoto é uma combinação de três processos conforme as Nações
Unidas em 2007:

Processos Físicos, onde as impurezas são removidas por peneiramento,
sedimentação, filtração, flotação, absorção, ou adsorção ou ambas e
centrifugação.

Processos Químicos, que são os quais as impurezas são removidas através
da coagulação, absorção, oxido-redução, desinfecção e troca iônica.

Processos Biológicos, os poluentes são removidos usando mecanismos
biológicos, como tratamento aeróbico, tratamento anaeróbico e processo de
fotossíntese.
2.12- Processos de Tratamento de Águas Residuárias.
Segundo Borrows, 1997 o tratamento de Esgoto está dividido em:
 Tratamento Preliminar;
 Tratamento Primário;
 Tratamento Secundário;
 Tratamento Terciário Ou Avançado.
23
2.12.1- Tratamento Preliminar.
O tratamento preliminar está basicamente ligado à remoção de tamanho grande e
partículas de detritos, através de Gradeamento, Remoção de areia, caixa de
retenção de óleo e gordura e Peneiras.
2.12.2- Tratamento Primário.
O tratamento primário utiliza o método que consiste basicamente em remover os
sólidos suspensos, estes utilizando meios como, decantação primária, precipitação
química de baixa eficiência, sedimentação, flotação por ar dissolvido, coagulação e
sedimentação (juntas).
O tratamento consiste também em digestores para tratamento do lodo
removido e desidratação do lodo.
2.12.3- Tratamento Secundários.
É a parte do tratamento que em que haverá a remoção dos poluentes
biodegradáveis.
Dependendo do sistema adotado, as eficiências de remoção são altas. Os
processos de tratamento secundário, conforme Nunes, 1996 são:
 Processo de lodos ativados
 Lagoas de estabilização
 Sistemas anaeróbicos com alta eficiência
 Lagoas aeradas
 Filtros biológicos
 Precipitação química com alta eficiência
2.12.4- Tratamento Terciário ou Avançado.
O tratamento terciário consiste basicamente na remoção de poluentes específicos
como nitrogênio, fósforo, cor, odor:
 Coagulação química e sedimentação;
 Filtros de areia;
24
 Adsorção em carvão ativado;
 Osmose reversa;
 Eletrodiálise;
 Troca iônica;
 Filtros de areia;
 Tratamento com ozônio;
 Remoção de organismos patogênicos;
 Reator com membranas;
O tratamento terciário vai remover o que restou dos sólidos em suspensão,
das matérias orgânicas, do nitrogênio, do fósforo, metais pesados e bactérias. É
usado quando o tratamento secundário não consegue remover nitrogênio, fósforo,
etc. Comumente faz-se coagulação e sedimentação seguido de desinfecção.
Geralmente é usado quando pode haver contato das águas de reuso com os seres
humanos.
2.13- Riscos á Saúde pública
Tratado como um fator importante, o reuso inadequado, ou de má qualidade pode
causar doenças como: cólera, febre tifoide, disenteria, helmintos.
Os patógenos que se pode encontrar em um esgoto bruto são os seguintes
(TOMAZ, 2010).
Tabela 07: Exemplos de patógenos associados a esgotos Municipais.
Fonte: NAÇÕES UNIDAS, 2007.
A desinfecção de tais agentes é feitas através de processos como, adição de cloro,
exposição ultravioleta e ozônio, os ovos de helmintos só são extraídos quando os
mesmos atingem a temperatura de 40º Celsius, o processo de remoção dos ovos é
feita por coagulação, sedimentação ou floculação.
25
2.14- Padrões de Qualidade para o Reuso
Não existe até o momento legislação que quanto ao reuso sanitário, em contra
partida o Sinduscon – São Paulo, 2005 definiu 4 classes de água para reuso que se
pode tornar como base, são eles (SINDUSCON, 2005).
 Água de Reuso Classe 1;
 Água de Reuso Classe 2;
 Água de Reuso Classe 3;
 Água de Reuso Classe 4.
2.14.1- Água de Reuso Classe 1.
São para águas tratadas, destinadas a edifícios em descargas de bacias
sanitárias, lavagem de pisos, chafarizes, espelhos de água, lavagem de roupas,
lavagem de veículos, etc. Conforme Tabela 08 (SINDUSCON,2005)
26
Tabela 08: Parâmetros Característicos para água de Reuso Classe 1.
Fonte: Sinduscon, 2005.
2.14.2- Água de Reuso Classe 2.
São para águas tratadas destinadas a construção de edifícios como lavagem de
agregados, preparação de concreto, compactação de solo, controle de poeira,
conforme Tabela 09 (SINDUSCON, 2005).
27
Tabela 09: Parâmetros Básicos para água de Reuso Classe 2.
Fonte: Sinduscon, 2005.
2.14.3- Água de Reuso Classe 4.
São para águas tratadas destinadas a irrigação de áreas verdes e rega de jardins,
conforme Tabela 10 (SINDUSCON, 2005).
Tabela 10: Parâmetros Básicos para água de Reuso Classe 3.
Fonte: Sinduscon, 2005.
28
2.14.4- Água de Reuso Classe 4.
São para águas tratadas destinadas a resfriamento de equipamentos de ar
condicionado e com água a ser usada em torres de resfriamento com recirculação e
sem recirculação, conforme Tabela 11 (SINDUSCON, 2005).
Tabela 11: Variáveis de quantidade de água recomendados para o uso em torres de
resfriamento.
Fonte: Sinduscon, 2005.
3.0-
Metodologia
Para podermos verificar a economia gerada em consumo de água potável em um
sistema de captação de água pluvial, a metodologia desenvolvida seguirá uma
esquematização de algumas etapas: descrição do objeto de estudo, levantamento
29
de dados referentes ao consumo de água, dados pluviométricos da região,
determinação de áreas de cobertura, dimensionamento do reservatório de água
pluvial, analise e viabilidade econômica do sistema.
3.1-
Área de Estudo.
O município de Belém, com área de 1070 km², está localizado na costa leste do
estado do Para, banhada pela baia do Guajará e é composto por 38 bairros. A
edificação estudada se localizara no bairro de Canudos.
Figura 04: Mapa do Estado do Pará.
Fonte: guianet.com.br.
30
Figura 05: Mapa de Belém – PA, Bairro de Canudos.
.Fonte: Google
3.2-
Levantamento de Dados
Para realizar a estimativa dos usos finais de água e a análise de viabilidade
econômica da implantação de um sistema de aproveitamento de água pluvial para o
edifício, foi necessário realizar levantamentos de dados, através de entrevistas com
engenheiros e professores, coleta de contas de consumo de água, leituras de
hidrômetro, verificação de áreas de captação, dados pluviométricos entre outros.
3.2.1- Área de Cobertura
31
O levantamento das áreas de cobertura (áreas de captação) de todo o edifício fez-se
necessário, além de outras variáveis, para estimar o volume do reservatório de água
da chuva. O cálculo destas áreas foi feito baseado nas áreas de telhado verificadas
na planta de cobertura da edificação. Os dados relativos às áreas de captação de
água de chuva são muito importantes, pois a área de telhado trata-se de uma das
variáveis que serão usadas no método de dimensionamento de reservatórios de
água de chuva, abordado mais a frente no item 3.3.2.
3.2.2- Dados Pluviométricos
Os dados pluviométricos foram obtidos através de um estudo realizado pela parceria
da UFPA, EMBRAPA e SUDAM, onde a pesquisa foi realizada por um período de 61
anos (1931 – 1991).
3.2.3- Dados de Consumo de Água
Os dados de consumo de água do prédio foram calculados para que possa ser feita
uma comparação entre os valores de consumo diário estimados, através dos
levantamentos de vazões dos aparelhos sanitários e entrevistas, com o valores de
consumo estimado com o reuso de águas pluviais e residuárias.
3.3-
Uso Final da água
Para realizar a estimativa do consumo de água por usos finais no prédio, foram
coletados dados de pesquisas feitas em diversos locais do mundo, chegando à
conclusão que 30% do consumo total em uma residência, é para fins não potáveis.
3.3.1- Reservatório
O reservatório de acumulação da água pluvial é um dos componentes mais
importantes de um sistema de aproveitamento de água pluvial, o qual deve ser
dimensionado, principalmente considerando os seguintes fatores: demanda de água
pluvial, áreas de captação, precipitação pluviométrica e custos totais de implantação.
Para estimar o volume ideal do reservatório de água pluvial para o presente estudo,
baseou-se nas áreas de cobertura da edificação, no consumo diário de água per
capita, na precipitação da região, no coeficiente de perdas e no percentual de água
32
potável usada para fins não potáveis que poderia ser substituída por água pluvial.
Para o dimensionamento, foi usado o método de Azevedo Neto sugerido pela norma
NBR 15527/2007.
Método Azevedo Neto: V = 0,042 x P x A x T (Litros)
P é a precipitação média mensal
A é a área de captação
T é o número de meses de pouca chuva (estiagem)
Optou-se em dividir o reservatório em 4m³ elevado e 7m³ em uma cisterna. Neste
caso, há necessidade de bombeamento da água para o reservatório superior,
realizado por motobombas. Quanto ao reservatório superior, será considerado
localizado sobre a laje da cobertura. Essas informações são importantes para a
estimativa de custos da implantação do sistema, que será abordada no próximo
item.
3.3.2- Análise Econômica
A fim de se estimar o potencial de economia proveniente da implantação de um
sistema de reuso de água pluvial e residuária, foi verificado o percentual de água
potável utilizado em fins não potáveis, e também foi estimado o volume ideal de
reservatório de acumulação da água pluvial. Em seguida, foi feito o levantamento do
custo desse sistema e calculado em quanto tempo o sistema se pagaria.
4.0-
Justificativa
Este estudo tem como meta principal apresentar em dados e projetos no qual visam
um
uso
conscientizado
dos
recursos
hídricos,
tornando
como
foco
na
sustentabilidade e na maior economia possível, usando como elemento chave as
águas, provenientes de fontes pluviométricas, bem como de esgoto, por meio de
captura pluvial e a reciclagem das águas residuárias. Acreditamos que com o alto
índice pluviométrico regional, nosso trabalho destina-se a aperfeiçoar o uso e
reutilizar águas que anteriormente seriam descartadas.
33
5.0-
Instalações Prediais Hidrosanitárias:
5.1- Instalações Prediais de Água Fria
A importância da água para a sobrevivência é inestimável, segundo a O.M.S. 81%
dos casos de doença existe como origem principal, a água, uma água que não é
devidamente tratada oferece riscos a saúde, a água é uma fonte de muitas
finalidades, como criação de energia elétrica através das barragens, principal meio
de combate a incêndios, sem falar na importância que tem em hospitais quanto à
higiene e segurança de pacientes.
Assim como no que se refere à qualidade da água, a maneira de como ela é
distribuída é o que vai determinar os melhores ou piores níveis de qualidade de vida
e saúde. A água para chegar aténossas mãos, ela passa por uma série de etapas
até apresentar-se para o consumo final, primeiro captada, a mesma passa por vários
tratamentos para então ser levada para o reservatório para ser levada a população.
O lugar aonde a água citada é tratada são as estações de tratamento de água
(popularmente abreviado ETAs) sendo o tratamento dividido em basicamente quatro
etapas: coagulação, decantação, filtração e desinfecção. A tubulação que sai do
reservatório elevado é denominada rede de distribuição, o mesmo que transporta a
água através das avenidas e ruas da cidade, o ramal predial é o que liga a conexão
da residência com a rede e nele é conectado um medidor de vazão onde a
instalação predial se inicia finalmente.
Em suma, as instalações prediais de água fria são o conjunto de conexões e peças,
aparelhos e acessórios que existem a partir do ramal predial, que vai permitir levar a
água da rede publica até os pontos de consumo e utilização que são localizados
dentro das residências.
5.1.1-Tipos de Sistemas e Partes Componentes.
Referindo-se ao abastecimento, são aplicados os seguintes sistemas:
a- Direto: Todos os equipamentos são abastecidos diretamente da rede pública.
34
b- Indireto: Todos os equipamentos são alimentados pelo reservatório localizado
no nível superior da edificação, o mesmo que é alimentado pela rede pública
(caso haja pressão suficiente na rede).
c- Misto: Alguns aparelhos são alimentados pela rede pública e outras pelo
reservatório superior.
d- Hidropneumático: Todos os pontos de consumo são alimentados por um
conjunto hidropneumático, cuja principal finalidade é obter a pressão
almejada no sistema, desprezando o uso de um reservatório superior.
Entre esses, os três primeiros são os mais utilizados, sendo que para residências o
sistema misto possui certa vantagem em relação aos outros, pois consome água dos
reservatórios superior apenas quando necessário, para edifícios altos o mais
recomendado é o sistema indireto. Quanto ao sistema Hidropneumático é incomum,
pois o seu alto custo de implantação e a complexidade de seu sistema mecânico,
geralmente fazem o construtor a optar entre os outros tipos.
5.1.2-Materiais Empregados.
Geralmente em sistemas de água fria se empregam os tubos de aço Galvanizado
(fogo) sem eles com ou sem costura, de cobre, de ferro fundido (f ofo) ou mesmo de
PVC rígido com juntas soldadas ou rosqueada, sendo esse uns dos mais usados
ultimamente.
Para instalações que não sofrem o fenômeno chamado de Golpe de Ariete, os tubos
de PVC com juntas soldadas são a melhor recomendação, pois são manejados mais
facilmente, além do fato de seu diâmetro permanecer inalterado ao longo do tempo.
Nas tubulações que apresentam recalque, sujeitas a maiores pressões, é
aconselhável o uso de tubulações compostas por ferro galvanizado, com juntas de
roscas, ou mesmo flangeadas, pois subpressões provocadas devido ao golpe de
aríete provocam danos significativos às tubulações de PVC.
5.1.3-Transiente Hidráulico (Golpe de Ariete).
Ao descer da água com uma velocidade elevada pela tubulação, é bruscamente
interrompida, os equipamentos da instalação ficam sujeitos a um golpe de grande
intensidade (elevação de pressão).
35
Denominado Golpe de Ariete a variação de pressão acima e abaixo do valor de
funcionamento normal dos condutos forçados, em consequência a mudanças de
velocidade da água, motivada dos registros de regulagem de vazões. Normalmente
acompanhado de um som de martelada, que faz jus ao nome, além de um ruído
desagradável, o Golpe de Ariete pode danificar conexões e aparelhos.
Através disso, cabe ao Engenheiro a estudar quantitativamente e todos os possíveis
jeitos de suaviza-los ou evita-los.
Os principais aparelhos que causam esse golpe são algumas válvulas de descarga e
registros de fechamento rápido, porém já existem fábricas no Brasil que produzem
esse tipo de peça amenizando, quase anulando o fenômeno citado.
5.1.4-Dados de Projeto.
Os projetos de água fria só podem ser aprovados segundo a Norma brasileira
NBR5626 de 1996 da ABNT e as normas da concessionária fornecedora de água
local, atendendo as especificações:

DIÂMETRO MÍNIMO: ½” OU 15 m
(SABESP: 3/4” OU 20 mm é conveniente adota-lo)

PRESSÃO ESTÂNCIA MÁXIMA: 40 mca

PRESSÃO DINÂMICA MÍNIMA: 0,5 mca

CÁLCULO DAS PEDRAS DE CARGA: pelas fórmulas de Flamant ou
Fair-Whipple-Hsiao para água fria pelos respectivos ábacos;

VELOCIDADE DE MÁXIMO: V< 2,5m (D em m, V em m/s)

PERDA DE CARGA NO BARRILETE: 8%=Jmax< 0,08 m/m
5.2- Instalações Prediais de Esgoto Sanitário.
O sistema público de esgoto sanitário é geralmente classificado em dois tipos:
• Sistema unitário: onde águas pluviais e as águas residuárias são conduzidas
em uma mesma canalização ou galeria.
• Sistema separador absoluto: no qual há duas redes publicas independentes
uma da outra, uma com a função de conduzir as águas pluviais e a outra para
conduzir aságuas residuárias.Segundo Macintyre, a instalação de esgoto predial tem
36
a função de encaminhar as águas residuárias da residência para a rede de esgoto
publica ou para seu tratamento adequado. As águas residuárias, que são despejos
líquidos das habitações, são divididas em dois tipos:
• Águas Imundas ou Águas Negras: são águas residuárias contendo dejetos
(matéria fecal), elevada quantidade de matéria orgânica instável, putrescível, com
grande quantidade de micro organismos.
•Águas Servidas ou Águas Cinzas: são as resultantes de operações de
lavagem e limpeza de cozinhas, banheiros e tanques.
O sistema de esgoto predial é dividido em duas partes:
• Instalação de esgoto primário: é o trecho conectado ao coletor publico e ao
qual tem acesso os gases provenientes desse coletor (ou de uma fossa). Constituído
por: coletor predial, subcoletores, caixas de inspeção tubos de queda, ramais de
descarga, ramais de esgoto, tubos de ventilação, desconectores.
• Instalação secundaria: é o trecho de ramais de descarga e esgoto,
separados da rede primaria por um desconector, de modo que eles não tenham
acesso os gases. São os ramais dos aparelhos, tubos de esgotamento de pias
(tubos de gorduras), de tanques e de maquinas de lavar roupa.
Geralmente a instalação primaria e secundaria, são divididas por um desconector,
que tem a função de impedir a passagem de gases para dentro do ambiente.
Exemplos de desconectores são as caixas sifonadas, ralos sifonados, os sifões e as
caixas retentoras.
5.3- Instalações Prediais de Drenagem Pluvial
Os sistemas prediais de drenagem de águas pluviais têm como objetivo agrupar e
encaminhar as águas pluviais desde a área de captação, no edifício, até à rede
pública. Para uma instalação adequada há que ter em conta inúmeros fatores, não
só de natureza regulamentar, mas também outros que visam a optimização do
sistema economicamente, na sua própria integração e interligação com os restantes
sistemas que operam num edifício.
37
O sistema é o conjunto de calhas, condutores, grelhas, caixas de areia e de
passagem e demais dispositivos que são responsáveis por captar águas da chuva e
de lavagem de piso e conduzir a um destino adequado. Este sistema é fundamental,
pois evita alagamentos, diminui a erosão do solo e protege as edificações da
umidade excessiva.
Figura 06: Calhas E Condutores Para Águas Pluviais.
Fonte: MACINTYRE, Joseph. 2012.
A execução do projeto de um sistema de drenagem de águas pluviais divide-se, de
uma forma geral, em três partes distintas.
38
Figura 07: Etapas Da Execução Do Projeto De Um Sistema De Drenagem De Águas Pluviais.
Fonte: RINO, Eduardo 2011.
A primeira corresponde à análise dos dados existentes, efetuada com o recurso à
planta do edifício e não desprezando a existência de projetos de outras
especialidades. Torna-se, portanto, útil e aconselhável à comunicação entre todos
os projetistas e arquitetos envolvidos na obra, de modo a evitar futuras
incompatibilidades.
A segunda parte consiste na execução do traçado do sistema, o que engloba a
localização de acessórios e instalações complementares.
A terceira parte corresponde ao dimensionamento, que tem como finalidade a
obtenção dos diâmetros das canalizações, dimensões de câmaras retentoras.
Existem três materiais diferentes de calha usados com mais frequência, feito em
PVC, concreto e Aço; Cada um com seus pontos positivos e negativos, que devem
ser analisados visando o melhor custo benefício para o projeto estudado.
Foi entrevistado o engenheiro Pedro Castro, segundo ele, as calhas em PVC são
fáceis de instalar e o material já vem com acabamento de fabrica agradando na
visualização estética e economizando tempo na construção, a manutenção feita para
esse tipo de material é simples. A principal desvantagem é que os suportes que
apóiam este tipo de calha são frágeis e limitam-se a telhados com pouca vazão de
água. Comparando com as calhas feitas em concreto e aço, a de PVC tem um custo
menor.As confeccionadas em Aço são muito eficientes quando se trata de grande
volume de água da chuva e rapidez em execução. Seu suporte é reforçado assim
como sua estrutura e já vem pronta de fabrica ou podendo ser fabricada também na
obra. Sua manutenção, por outro lado, requer certa atenção na limpeza e nos
39
tratamentos anti-corrosivos. O custo do aço é alto em relação ao concreto e o PVC,
porém, pode ser a solução mais adequada para coberturas com alta vazão.As
calhas em concreto armado, assim como as de aço, suportam um grande volume de
água de chuvas, porém, sua manutenção é extremamente complicada. Sua limpeza
é difícil de ser feita, pois com o passar do tempo e com a umidade que acumula no
concreto, acaba criando uma superfície lodosa de difícil remoção. Por ser de um
material pesado, deve-se atentar para grandes vãos, pois é necessário levar em
consideração sua carga no projeto estrutural.
5.4- Instalações Prediais de Combate a Incêndios
Instalações de combate a incêndio em prédios e edificações é um ponto muito
discutido nos tempos atuais, com o aumento do número de incidências, algumas
vezes trágica, se faz eficiente à presença de um sistema eficaz de combate á pânico
e incêndio, tornando esses inconvenientes casos em uma situação mais fácil de
controlar.
5.4.1 - Função
Instalações de combate á incêndio visamà proteção de habitantes que residem ou
que transitam em determinada edificação, para a regulamentação da função do
sistema se tem como base a NBR 13714: ”Instalação Hidráulicas Contra Incêndios,
sob comando por Hidrantes e Mangotes” sendo que, durante a execução e projeção
do
mesmo,
sendo
NBR11742:”Porta-Fogo
consideradas
para
saída
outras
de
normas
importantes
emergência”,
assim
como
a
como
a
NBR12693:”Sistemas de proteção por extintores de incêndio”. Os três principais
elementos que compõe as instalações usuais de obras são :

Sistema sob Comando, Hidrantes.

Sistema Automático de Sprinklers

Sistemas de Extintores portáteis
40
5.4.2 –Classes de Incêndio
As classes de incêndio são classificadas segundo a NR23:”Proteção contra
incêndio”, que por sua vez organiza a ação conforme o tipo de material em
combustão.
5.4.2.1 - Classe A
Materiais sólidos, de fácil combustão e que queimam tanto em sua superfície quanto
emsua profundidade e obrigatoriamente deixam resíduos, tais como papel, madeira,
tecido, etc. Como cuidados é importante que:

Se mantenha as áreas de trabalho e estocagem de materiais organizados e
isentos de fontes de ignição

Materiais que não se dissolvem como a água, como o óleo, devem ser
descartados em recipientes metálicos e longe de fontes de ignição.

As Lixeiras devem ser esvaziadas diariamente.

A rede de Hidrantes e Sprinklers(Se houver) deve ser adequadamente
dimensionada com pressão e volume de água suficiente conforme o porte de
cada edificação.
5.4.2.2 - Classe B
A classe B é composta pelos materiais que queimam apenas na sua superfície e que
por sua vez não deixam resíduos, como a Gasolina, verniz, óleo, entre outros. Com
esses tipo de material é muito importante que:

O manuseio de líquidos inflamáveis seja feito em áreas abertas e ventiladas;

A sobra de líquidos inflamáveis devem ser guardados em armários bem
fechados e com o recipiente bem vedado, evitando vazamentos;

O Estoquede líquidos inflamáveis devem ficar distante de qualquer fonte de
faísca;

Nunca transportar mais do que cinco galões de líquido inflamável
individualmente;
41

Uma quantidade de superior á 20 litros não é permitida para estocagem em
edificações, ao menos que a mesma tenha a autorização do órgão
responsável para o mesmo.

Não sendo em forma de neblina, água nunca se deve ser usada para o
controle de um incêndio classe B;
5.4.2.3 - Classe C
Motores
elétricos
quando
energizados,
como
motores,
estabilizadores,
transformadores, são características da Classe C de incêndio, sendo a classe mais
comum de incêndio em locais de trabalho. Para esta classificação:

Os equipamentos mais antigos devem ter sua fiação inspecionada com
frequência, para que quando a parte isolante estiver desgastada, as ações
cabíveis serem aplicadas;

Usar apenas fusíveis com a capacidade dimensionada, e no caso de queima
dos mesmos, efetuar a verificação;

Não sobrecarregar os pontos de instalação elétrica, no máximo duas tomadas
por ponto;

Não
ligar
vários
equipamentos
em
uma
tomada,
para
evitar
superaquecimento da saída;
5.4.2.4 - Classe D
É aquele que surge em metais pirofóricos, tais como titânio, magnésio, zircônio,
potássio, sódio, etc. A melhor forma de prevenção é adotar as medidas relativas aos
cuidados com o manuseio, utilização e armazenamento. Estas informações estão na
Folha de Informações de Produtos Químicos (FISPQ) ou Ficha de Emergência,
ambas fornecidas pelo fabricante.
42
5.4.3 - Sistema Sob Comando
O sistema constitui-se de uma rede de canalização, que partindo de um reservatório
de água, abastece vários hidrantes da edificação, e o afluxode água até o local do
incêndio é feito através de manobras de registros e manipulação de mangueiras de
incêndios. Em conjuntos habitacionais a rede de abastecimento de água deve
alimentar hidrantes de coluna nos passeios, distanciados de 90 em 90 metros,
segundo a Norma Brasileira 13714, de modo a combater diretamente ao incêndio,
sendo ele com adaptação de mangueiras ou mesmo a bomba do carro pipa do
caminhão de bombeiros.
5.4.3.1- Componentes do Sistema
5.4.3.1.1 - Reservatório
A capacidade do Reservatório
Quanto ao Reservatório de incêndio, o mesmo deve apresentar, ainda segundo a
NBR 13714:

Se o reservatório abastecer outros estabelecimentos que não estejam
destinados á incêndios, o volume destinado ao combate deve ser manter o
mesmo

Divisão em duas ou mais células, para que a manutenção não pare
completamente o funcionamento do sistema

O reservatório deve ser fechado completamente a fim de evitar qualquer
elemento externo que pode levar a perda da qualidade da água estocada

Reservatórios devem ser construídos preferencialmente de concreto armado
ou metálico, obedecendo todos os quesitos anteriores, outros materiais
podem ser usados com a condição de serem, resistentes ao fogo, a impactos
mecânicos e intempéries.

O reservatório destinado ao uso dos mangotinhose sistema de Hidrantes,
deve ser disponível uma chave de nível, ou dispositivo de alarme, para que
haja a notificação quando o mesmo apresentar um nível baixo de água.

O reservatório deve possuir ladrão e sistema de drenagem devidamente
dimensionada.
- Quanto ao reservatório elevado:
43

Quando o abastecimento do mesmo é feito por gravidade, os reservatórios
elevados devem estar disponíveis ás vazões e pressões mínimas, para cada
sistema, com isso:
o Do fundo do reservatório até o hidrante ou mangote, mais
desfavorável hidraulicamente.
o Da face superior do tubo de adução até o hidrante ou mangote
mais desfavorável possível.
- Quanto aos Reservatórios ao nível do solo, semi-enterrados ou subterrâneos:

Bombas fixas de acionamento automático.

O reservatório deve conter uma capacidade efetiva, com ponto de tomada da
sucçãoda bomba principal, localizado junto ao fundo deste, conforme ilustrado
na tabela (A SER INSERIDA)

Para o cálculo da capacidade efetiva, deve ser considerada a altura a
distância entre o nível normal da água e o nível X da água, conforme a figura
(A SER INSERIDA)

O nível de água X é calculado como o mais baixo nível, antes de ser criado
um vórtice com a bomba principal em plena carga, e deve ser
determinadopela dimensão A da Tabela (A SER INSERIDA)
Dimensão de poços de Sucção
Tabela 12- Dimensões De Poços De Sucção.
Fonte: NBR 13714: Hidrantes EMangotinhos
44

O reservatório deve se localizar de maneira que facilite o acesso do Corpo de
Bombeiros
Figura 08: Tomada Superior De Sucção Para A Bomba Principal
Fonte: NBR 13714: Hidrantes E Mangotinhos
Figura 09: Tomada Lateral De Sucção Para A Bomba Principal
Fonte: NBR 13714: Hidrantes E Mangotinhos
Figura 10: Tomada Inferior De Sucção Para A Bomba Principal
Fonte: NBR 13714: Hidrantes E Mangotinhos
45
5.4.3.1.1 – Bombas de Incêndio
Segundo a Norma Brasileira 13714, encontramos a regulamentação de instalação
do sistema de bombas destinadas ao combate a incêndios, devem obedecer as
seguintes características:

Quando o abastecimento for feito por bomba de incêndio, o mesmo deverá
possuir uma bomba elétrica ou de combustão interna e esta será destinada a
abastecer exclusivamente o sistema.

As dimensões da casa de bomba devem ser tais que permitam o acesso em
toda volta das bombas de incêndio e espaço suficiente para qualquer serviço
de manutenção local, nas bombas de incêndio e no painel de comando,
inclusive a viabilidade de remoção completa de qualquer bomba de incêndio,
permanecendo a outra em condição de funcionamento imediato.

As bombas de incêndio devem ser usadas apenas para esse fim.

As bombas de incêndio devem ser protegidas contra danos mecânicos,
intempéries, agentes químicos, fogo ou umidade.

As Bombas principais devem ser acopladas por meio de luva elástica, sem
interposição de correias e correntes, possuindo a montante uma válvula de
parada e a jusante uma válvula de retenção e outra de paragem.

A automatização da bomba principal ou de reforço deve ser executada de
maneira que, após a partida do motor, seu desligamento seja apenas manual
no seu próprio painel de comando, localizado na casa de bombas.

Pelo menos um acionamento manual para bomba principal ou de reforço

O funcionamento automático é iniciado pela simples abertura de qualquer
ponto de hidrante da instalação.

As bombas principais devem atingir pleno regime em aproximadamente 30 s
após a sua partida.

As bombas de incêndio, preferencialmente, devem ser instaladas em
condição de sucção positiva. Esta condição é conseguida quando a linha do
eixo da bomba se situa abaixo do nível X de água. Admite-se que a linha de
centro do eixo da bomba se situe 2 m acima do nível X de água, ou a 1/3 da
capacidade efetiva do reservatório, o que for menor, acima do que é
considerada condição de sucção negativa.
46

A capacidade das bombas principais, em vazão e pressão, é suficiente para
manter a demanda do sistema de hidrantes e mangotinhos, de acordo com os
critérios adotados.

Não é recomendada a instalação de bombas de incêndio com pressões
superiores a 1 MPa.

Quando for necessário, manter a rede do sistema de hidrantes ou de
mangotinhos devidamente pressurizada em uma faixa preestabelecida e, para
compensar pequenas perdas de pressão, uma bomba de pressurização
(Jockey) deve ser instalada; tal bomba deverá ter vazão máxima de 20 L/min.

A pressão máxima de operação da bomba de pressurização (Jockey)
instalada no sistema deve ser igual à pressão da bomba principal, medida
sem vazão (shut-off). Recomenda-se que o diferencial de pressão entre os
acionamentos seqüenciais das bombas seja de aproximadamente 100 kPa.

As automatizações da bomba de pressurização (Jockey) para ligá-la e
desligá-la automaticamente e da bomba principal para somente ligá-la
automaticamente devem ser feitas através de pressostatos e ligados nos
painéis de comando e chaves de partida dos motores de cada bomba.
6-Reuso de Água Proveniente de Esgoto Sanitário
A resolução nº 54 de 28 de Novembro de 2005, publicado em 9 de Março de 2006,
estabelece diretrizes para o reuso de água não potável, e estabelece definições.
•Águas Residuárias: Esgoto, água descartada, efluentes líquidos de edificações,
indústrias, agroindústrias e agropecuárias, tratadas ou não.
Água Residuária que se encontra dentro dos padrões de reuso para as suas
modalidades pode ser usada diretamente ou indiretamente.
•Reuso Direto das Águas: Uso planejado, conduzida diretamente ao local de
utilização, sem lançamento ou diluição prévia em corpos hídricos superficiais ou
subterrâneos.
47
•Reuso potável indireto: caso em que o esgoto, após tratamento é disposto na
coleção de águas superficiais ou subterrâneas para diluição, purificação natural e
subsequente captação, tratamento e finalmente utilizado como água potável,
conforme Mancuso et al, 2003.
A resolução prevê ainda que a atividade do reuso deve ser informada ao Órgão
Gestor bem como a sua localização, finalidade de reuso, vazão, volume diário de
reuso.
O reuso de esgotos sanitários que saem das estações de tratamento de esgoto
públicas não são destinados a ser transformados em água potável, geralmente essa
prática só se torna comum em áreas onde não há a presença efetiva de recursos
hídricos (TOMAZ, 2010).
Os principais destinos dessas águas são (TOMAZ, 2010).

Para o Uso Industrial;

Agrícola;

Para o meio Ambiente;

Recarga de Aquíferos Subterrâneos;

Uso Recreacional;

Uso Urbano.
7-Reuso de Água Proveniente de Drenagem Pluvial
A captação de águas de chuva para o abastecimento sistemas prediais tem sido
uma prática usual há muitos anos. Há recursos tecnológicos na construção civil que
nos dão a possibilidade de reciclarmos águas, que são coletadas pelos sistemas de
drenagem de residências, que recebendo o tratamento adequado, podem ser
48
aproveitadas em diversas atividades domesticas e industriais. Assim, então, o uso
de águas pluviais, mesmo com o seu custo inicial alto, os benefícios futuros para
uma residência, condomínios verticais ou indústrias serão apresentados de forma
positiva pela redução de custos, principalmente com a redução da utilização de água
potável proveniente das concessionárias em algumas atividades do dia a dia, como
exemplo de alguns temos a utilização da água da chuva no abastecimento dos
vasos sanitários, máquinas de lavar louça e roupa, lavagem de carro e calçada.
Atualmente, a Alemanha, Austrália e o Japão se destacam na utilização de águas
pluviais para fins não potáveis, com soluções criativas e inovadoras. Para fins
potáveis, aságuas pluviais requerem tratamento para alcançar o nível de
potabilidade estabelecido na portaria 518/2004 do Ministério da Saúde, válida para o
Brasil.
Esse sistema de coleta requer um subsistema que desvie o volume de chuva inicial,
para fazer a devida limpeza da superfície de captação. Uma peneira pode remover o
material mais grosseiro (0,2 a 1,0 mm), e as perdas nessa limpeza ficam em volta de
2 mm de chuva(NBR 15527/2007); há no mercado uma série de equipamentos para
essa função de forma manual ou de forma automática através de dispositivos de
auto-limpeza. Os componentesdeterminantesno dimensionamento desse sistema
são as áreas de captação e, sobretudo, os reservatórios de armazenamento de
água, que podem estar apoiados, enterrados ou elevados.Em um estudo realizado
no Brasil por May (2004), analisou-se a qualidade da água de chuva para consumo
não potável na cidade de São Paulo. Através de um sistema experimental, instalado
no Centro de Técnicas de Construção Civil da Escola Politécnica da Universidade de
São Paulo, foram realizadas análises da composição física, química e bacteriológica
da água de chuva, para verificar a necessidade de tratamento da água antes de ser
utilizada. As amostras de água de chuva foram coletadas em dois pontos de
amostragem, telhados do edifício e reservatórios de acumulação. Com base nos
resultados das análises, verificou-se que a água coletada nos reservatórios
apresentou melhor qualidade em relação às amostras coletadas diretamente do
coletor de água de chuva nos telhados. Dessa forma, recomenda-se o descarte do
volume de água correspondente aos primeiros 15 a 20 minutos de chuva, para que
seja feita a limpeza do telhado.
49
A Norma NBR 15527:2007 da ABNT preconiza os requisitos para o aproveitamento
de águas de chuva de coberturas em áreas urbanas para fins não potáveis, após um
tratamento adequado, para suprir as demandas em bacias sanitárias, irrigação de
gramados e plantas ornamentais, lavagem de veículos, limpeza de calçadas e ruas,
limpeza de pátios, espelho d’água e usos industriais.
A quantidade de precipitações de chuva é o fator determinante nesse tipo de
abastecimentode água, pois dela se pode aproveitar até 50%, levando em conta os
coeficientes de escoamento superficial e as perdas inevitáveis, tais como descarte
da água de lavagem do telhado, que se recomenda adotar 1,0 L/m2 ou 1 mm de
chuva por metro quadrado de telhado. O coeficiente de escoamento superficial(C)
depende da inclinação do telhado e do material da superfície decaptação, que varia
de 0,67 a 0,90. A precipitação média em nível mundial é da ordem de 760 mm por
ano, que é considerada baixa porque é menor que 1.000 mm; seria razoável se
fosse de 1.000 mm até 1.500 mm; boa até 2.000 mme excelente acima de 2.000
mm. Por essa classificação, toda a Região Amazônica tem precipitações excelentes,
comparando com a Austrália (um país referencia em reuso de água pluvial), que tem
um índice pluviométrico de 736 mm. Em Belém o índice pluviométrico chega a
3.752,3 mm, ou seja, cinco vezes mais que o da Austrália. Esses dados encorajam a
utilização de águas de chuvas na região de Belém.
Outro fator de igual importante quanto o volume de precipitações anuais, é a
distribuição da chuva nos meses do ano. Essa distribuição consta na tabela 02,
elaborado pelo HMSO da Inglaterra, que apresenta o número médio de dias sem
chuvas. Belém detém o menor número de dias secos, 132, que significa uma
estiagem de chuvas de 36,16%, e São Paulo maior número de dias, 258, com
70,69% de estiagem. É importante, também, dispor do número de dias contínuos de
estiagem.
50
Tabela 13: Número Médio De Dias Secos.
Fonte: Azevedo Neto. Revista Bio da ABES ano III, número 2 abr/jun/1991 páginas 44 a 48
Examinando-se esses dados estatísticos e focalizando os períodos críticos (sem chuva
ou de pouca chuva), pode-se fixar o tempo desejável para reserva ou acumulação de
água. Esse período e a demanda de água prevista são as variáveis básicas que vão
definir as dimensões do reservatório para armazenar água suficiente para assegurar o
suprimento de água sem interrupções. A escolha da solução depende, sobremodo, da
viabilidade econômica; porquanto, maior for o período crítico de chuvas, maior o volume
de armazenamento e maior os custos da obra. Convém registrar que o custo do
reservatório de acumulação é predominante no custo final do sistema de aproveitamento
de águas de chuvas para fins não potáveis.
A qualidade da água da chuva, de acordo com a utilização prevista, tem a devida
relevância na conclusão dos estudos para definir a escolha do sistema adequado, assim
como as medidas exigidas para a manutenção do sistema. O tratamento da água
pluvial para fins não potáveis não requer grandes cuidados de purificação, embora
certo grau de filtragem seja necessário. Para um tratamento simples, podem-se usar
processos de sedimentação natural, filtração simples e cloração. As tabelas 8 e 9,
apresentadas a seguir, esclarecem os requisitos da qualidade da água da chuva e da
manutenção do sistema, segundo a NRB 15527/2007.
51
Tabela 14: Parâmetros De Qualidade De Água De Chuva Para Usos Restritivos Não Potáveis
Fonte: ABNT NBR 15527:2007
Tabela 15: Frequência De Manutenção
Fonte: ABNT NBR 15527:2007
O projeto a ser adaptado, precisa atender 46 pessoas com um consumo per capta
exigido pela concessionária de água de 250 litros / dia, estudos realizados mostram,
a níveis globais, que o aparelho que mais consome água é a bacia sanitária,
podendo variar seu percentual de 20 a 40%, e o total não potável tem uma variação
entre 45 e 55% da água destinada ao consumo doméstico (MARTINI, Felipe 2009),
52
no Brasil mostram que dentro de uma residência os pontos de maior consumo de
água são para tomar banho no chuveiro (36%), para dar descarga nos vasos
sanitários (27%) e para lavagem de roupa (12%). A água destinada a vasos
sanitários, lavagem de carros e jardins não requerem qualidade em nível potável, daí
que se poderia afirmar que, em média, 30% do total da água consumida em uma
residência são para usos não potáveis, logo, usaremos 30% do consumo per capta
exigido pela concessionária de água regional.
Dados:
- Precipitação anual = 3.752 mm, correspondente ao ano 1989.
- Precipitação média mensal = 313 mm
- Precipitação média aproveitável 50% = 156 mm / mês = 0,156 m / mês
- Área de captação da chuva = 197 m²
- População = 42
- Consumo per capta x 30% = 250 x 0,30 = 75 Litros / dia
Calculo:
• Consumo mensal = 42 x 250 x 0,30 x 30 = 94.500 Litros/ mês = 94,50 m³ / mês
• Volume de água captado por ano = 197 x 50% x 0,313 x 12 = 370 m³ / ano
• Volume de água consumida por ano = 94,50 x 12 = 1134,00 m³ / ano
• Volume Captado < Volume Consumido
•Método prático alemão: V = min (V*; D) x 0,06 (Litros)
V* é o valor numérico do volume aproveitável de água de chuva anual
V* = 739.932 litros (197 x 313x12)
D é o valor numérico da demanda anual de água não potável =1.134.000,00 Litros
V é o valor numérico do volume de água do reservatório
V = 739.932 x 0,06 = 44.395,92 litros = 44,396 m3
V= 1.134.000,00 x 0,06 = 68.040,00 litros = 68,04 m3
Vadotado = 68,04 m3 (o menor dos dois)
53
•Método Azevedo Neto: V = 0,042 x P x A x T (Litros)
P é a precipitação média mensal = 313 mm
A é a área de captação 197 m2
T é o número de meses de pouca chuva (estiagem)
V = 0,042 x 313 x 197 x 4 = 10.359,05 litros = 10,36 m3
Segundo alguns especialistas da área, o reservatório entra em uso antes de atingir
sua capacidade máxima, e devido o uso constante, o volume máximo não é atingido,
permitindo assim o uso de um coeficiente de consumo igual a 70% do volume do
reservatório.
V= 94,50 x 70% = 66,15 m³
Consumo diário = 42 x 250 x 0,30 = 3,15 m³
Reservatório Superior = 20,00 m³
Cisterna = 46,15 m³
O reservatório superior contem, aproximadamente, 30% do volume total requerido
no projeto, serão 2 reservatórios de fibra de vidro com 10.000 litros de capacidade
cada um, tendo uma reserva de aproximadamente 6 dias sem reabastecimento. A
cisterna tem aproximadamente 70% da demanda de água e será em concreto
armado com aditivo impermeabilizante.
O volume do reservatório define a eficácia do sistema, pois quanto maior o reservatório
maior a probabilidade de se manter a continuidade no suprimento de água, porém maior
também será o custo da obra. Este custo pode se elevar a valores que inviabilizem a
sua implantação.
54
8- Conclusões:
Com o estudo feito, em pesquisas, na literatura e no campo obtivemos os
seguintes resultados:
Economia do sistema de reuso de agua pluvial
Economia = Água para reuso de um ano x 100% / Consumo anual total
Economia = 370m³ x 100% / 3780m³ = 9,79%
Em um ano economiza 370 m³ = R$2.471,60
Sistema tem custo total = R$38.244,65
Sistema cobrira o custo em 15 anos e meio.
ETE Home = R$18.550,00
Coeficiente de retorno 80% = 250 x 80% = 200 Litros / pessoa
Como só é aproveitado 30% para fins de uso não potável, não será usada a
capacidade total do equipamento.
O sistema de reuso de água pluvial não tem capacidade de suprir a demanda
requerida, logo o déficit será coberto pelo sistema da ETE Home.
Economia total = 1134 x 100 / 3780 = 30%
Em um ano economiza no total 1134m³ = R$7.575,12
Sistema tem custo total = R$56.794,65
Sistema cobre o custo em 7 anos e meio.
A ETE Home não atingira o seu rendimento máximo, por causa da limitação
do uso de água não potável (30%).Considerando que a vida útil do concreto, exerce
uma média de 100 anos, conclui-se que o sistema seria sim uma ótima opção para
um uso econômico e sustentável da água que antes seria desperdiçada,
comprovando os estudos feitos anteriormente, isso prova que hoje em dia a opção
do uso de sistema de captação de água pluvial para o reuso, bem como estações de
tratamento de águas cinzas e negras é uma grande opção para a construção
sustentável, área de crescimento para a Engenharia, que o tema sirva de introdução
para os acadêmicos que se interessem, e estude ainda mais a fundo a presente
55
pesquisa. O sistema de água pluvial não foi capaz de suprir a demanda requerida, o
êxito só foi possível com a implantação da ETE Home.
56
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