1º Congresso Lusófono sobre Ambiente e Energia

1. Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental Grupo de Estudos em Saneamento Descentralizado 1º Congresso Lusófono sobre Ambiente e Energia Balanço hídrico em uma residência unifamiliar, considerando águas cinzas e águas de chuva como fontes alternativas de água Prof. Luiz Sérgio Philippi Cascais-Estoril, 20-22/setembro 2009

2. ESCASSEZ E POLUIÇÃO • Pouca disponibilidade de água + Degradação dos Recursos Hídricos (situação crítica em várias regiões do globo) • POLUIÇÃO DE CORPOS HÍDRICOS • Esgoto doméstico (nutrientes - eutrofização); • Efluentes industriais; • Efluente do lixo (percolado, chorume); • Carreamento de material granular (assoreamento); • Produtos derivados da agricultura; • Águas pluviais.

3. DISPONIBILIDADE DE ÁGUA Índice considerado suficiente para a vida em comunidade, para o exercício normal das atividades humanas, sociais e econômicas – Organização Mundial da Saúde: 40 L de água/habitante/dia Situação crítica – Brasil média de 200 L/habitante/dia Bairros nobres  400 litros/habitante.dia Cidades de menor porte  120 litros/habitante.dia Comunidades rurais de menor porte  80 L/habitante.dia

4. Dos direitos básicos humanos, a água é um bem essencial para manutenção da vida, e seu abastecimento satisfatório (adequado, seguro e acessível), deve estar disponível a todos. USOS DA ÁGUA NO BRASIL Distribuição do consumo de água para diferentes usos. (Fonte: ANA, 2009)

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

6. USO DOMÉSTICO Consumo de Água Residencial Higiene pessoal Descarga de banheiros Ingestão Limpeza • A água pode ter dois fins distintos: • Potáveis - higiene pessoal, ingestão e preparação de alimentos. • Não potáveis - lavagem de roupas, carros, calçadas, irrigação de jardins,os descarga de vasos sanitários, piscinas, entre outros.

7. CONSUMO DOMÉSTICO DE ÁGUA Demanda nas unidades hidro-sanitárias

8. USO DOMÉSTICO Valores de referência sobre o consumo e água para atender as necessidades básicas Gleick (1996) recomenda o volume de 50 litros de água por dia, número bastante próximo daquele recomendado no capítulo XVIII da Agenda 21(UN, 2004) que é de 40 litros. Na África do Sul (SWARTZ e OFFRINGA, 2006), para efeito de tarifação, adota-se 25 L/hab.dia para o atendimento às necessidades básicas. Essas cotas visam o atendimento das necessidades de higiene, bebida e limpeza, objeto de preocupação tradicional da saúde pública.

9. USO DOMÉSTICO • Características físicas • Renda familiar • Características da habitação • Características dos equipamentos consumidores de água utilizados • Características do abastecimento de água • Forma de gerenciamento do sistema de abastecimento • Características culturais da comunidade Fatores que influenciam no consumo de água:

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

11. FONTES ALTERNATIVAS DE ÁGUA Segregação e reúso de esgotos domésticos

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

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

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

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

16. USO DOMÉSTICO • Pesquisa sobre reúso de água - UFES 32 % Economia

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

18. Consumo de água para diferentes usos (L/dia) Pesquisa sobre reúso de água - UFBA CONVENCIONAL 80,16 l/hab/dia – Consumo Diário REÚSO 80,1 – 14,59 (água de chuva) – 8,65 (vaso) = 56,8 l/hab/dia Economia de 30 %

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

20. Localização do campo experimental • Residência, situada no bairro de Ratones, Florianópolis, Santa Catarina/Brasil. • Foi implantado um modelo constituído por três linhas de água: • Linha de águas azuis • Linha de águas cinzas • Linha de águas negras

21. 2 3 1 5 Coleta, tratamento e reúso das águas cinzas 4 Lodo Lodo Coleta, tratamento e reúso das águas negras Coleta, tratamento e reúso de águas amarelas (urina) Coleta e aproveitamento de água de chuva (águas azuis) Agricultura Suprimento de água convencional, a partir da rede pública

22. Tecnologias utilizadas no aproveitamento da água da chuva • Calha coletora (125mm) • Unidade de descarte (1mm – volume 145L) • Unidade de peneiramento (4 peneiras - 60º com relação à horizontal) • Sistema de desinfecção (lâmpada ultra-violeta) • Cisterna para reservação

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

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

25. Tecnologias utilizadas no tratamento de águas cinzas Águas cinzas CHUVEIRO TANQUE MÁQUINA DE LAVAR ROUPAS LAVATÓRIO

26. Tecnologias utilizadas no tratamento de águas cinzas

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

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

29. Monitoramento do consumo de água • Medidas diretas: • Hidrômetro 1: pia da cozinha; • Hidrômetro 2: chuveiro e lavatório; • Hidrômetro 3: vaso sanitário; • Hidrômetro 4: tanque e máquina de lavar, alimentados com água da rede pública; • Hidrômetro 5: tanque e máquina de lavar, alimentados com água da chuva. • Estimativas da geração de águas cinzas e negras

30. Distribuição e disposição de água e efluentes na residência

31. Resultados – Usos e demandas Distribuição da água – usos e demandas – Residência Ratones Total águas cinzas 91 L/pessoa.dia

32. Resultados – Usos e demandas Usos X demandas – Residência Ratones 276,0 Consumo de água no vaso sanitário 92L/dia

33. Consumo de água por peça hidro-sanitária segundo diversos autores Legenda: CZ: cozinha; VS: vaso sanitário; CH: chuveiro; LV: lavatório; TQ: tanque de lavar roupas; MQ: máquina de lavar roupas.

34. Comparativo dos Resultados Quadro Resumo 32 % Economia 41 % Economia 30 % Economia

35. Conclusões e Recomendações • A produção média de águas cinzas na residência foi de 276 L/d, ou 91 L/hab.d. • Consumo de água: • chuveiro e lavatório: 41 L/hab.d • tanque e máquina de lavar: 50 L/hab.d • vaso sanitário: 31 L/hab.d • cozinha 22 L/hab.d

36. Conclusões e Recomendações Em termos quantitativos, as águas cinzas provenientes do banheiro (chuveiro e lavatório) ou da lavanderia (tanque e máquina) supririam, por exemplo, a demanda de água do vaso sanitário. A água de chuva supriu aproximadamente 40% da demanda de água no tanque e máquina de lavar roupas.

37. Conclusões e Recomendações • O consumo médio de água na residência foi de 136L/hab.d. • Considerando as águas cinzas e águas de chuva: • 41% da água consumida na residência foi proveniente do reúso; • 59% da rede pública de abastecimento. • Ressalta-se ainda que o consumo ficou abaixo da média brasileira de 200 L/hab.d

38. Financiamento: Muito obrigado!Profº Luiz Sérgio Philippilsp@ens.ufsc.brGESAD – Grupo de estudos em Saneamento Descentralizadowww.gesad.ufsc.br