2 Tecnologias sociais de saneamento rural

Na unidade anterior você teve a oportunidade de entender as partes constituintes do sistema de saneamento básico e as tecnologias sociais, referentes aos quatros componentes (abastecimento de água, esgotamento sanitário, resíduos sólidos e manejo de águas pluviais), e os critérios para seleção das tecnologias em saneamento rural em função da diversidade cultural, heterogeneidade ambiental, auto-organização e autonomia dos povos e comunidades e promoção do desenvolvimento endógeno. Neste último tema, serão apresentadas a importância e as estratégias de conservar a água, embasadas no uso de tecnologias e ações corretivas que visam a reduzir o consumo de água nas edificações.

Iniciaremos os trabalhos fazendo o seguinte questionamento: você faz sua parte para a conservação da água? A abundância de recursos hídricos no país garante acesso universal e evita crises? Você sabe por que as práticas conservacionistas, como o uso eficiente e o reuso d’água, constituem uma maneira inteligente de conservar água?

São muitas questões a serem respondidas! Vamos procurar juntos as respostas?

Venham conosco!!!

Cenário atual de disponibilidade hídrica e ações de conservação da água

A água é fundamental para o desenvolvimento de uma sociedade, pois, além de atender as necessidades básicas do nosso cotidiano, como por exemplo aliviar a sede e tomar banho, com ela é possível gerar energia, produzir alimentos e produtos de consumo, entre outras atividades.

Você sabia?

Que a média anual de consumo de água no Brasil é equivalente a um pouco mais de 216 mil baldes de água de cinco litros a cada segundo?

No Brasil, os principais usos da água são para irrigação, abastecimento humano, animal e industrial, geração de energia, mineração, aquicultura, navegação, turismo e lazer, alcançando uma média anual de consumo de 1.081,3 m³/s. No entanto, essa situação tende a aumentar: espera-se que até 2030 a retirada de água de rios e aquíferos subterrâneos aumente em 30% (BRASIL, 2017a).

É importante lembrar que a água potável possui maior valor agregado, devido ao processo de tratamento para o alcance da qualidade adequada ao consumo humano. Segundo dados da OECD (2012), a projeção da demanda de água entre 2000 e 2050, nos diversos setores das atividades humanas, se divide conforme apresentado nos gráficos da Figura 6.1.

Assim, por meio da Figura 6.1a, pode-se perceber que há uma projeção de demanda crescente de água no meio urbano até 2050, impulsionada principalmente pelos países emergentes denominados BRICS. É observado um crescimento de aproximadamente 130% na demanda de água potável para o consumo doméstico e de aproximadamente 400% para o setor de produção industrial (Figura 6.1b).

Considerando este cenário de crescimento na demanda de água potável, a OCDE (2012) prevê a ocorrência de um estado severo de estresse hídrico e escassez de água em muitos centros urbanos, podendo atingir 40% da população mundial.

Por sua vez, o consumo médio residencial de água potável nas regiões metropolitanas do Brasil corresponde a cerca de 84,4%, conforme o gráfico da Figura 6.2, apresentado por Oliveira (1999). Assim, é importante ressaltar a importância das ações de gestão e conservação de água no meio urbano.

1 Usos consuntivos: são ações que utilizam água, retirando-a do manancial para a sua destinação, como exemplo: irrigação, produção industrial e abastecimento urbano ANA (2019a).

2 Usos não consuntivos: são ações que não envolvem o consumo direto da água, tais como: navegação, pesca, lazer, geração de energia hidroelétrica, entre outras, ANA (2019a).

Em linhas gerais, três aspectos devem ser considerados para uma maior sustentabilidade da água nos edifícios:

1. Uso Racional de Água (URA) – ações que possibilitem redução no consumo de água potável por meio da redução e do controle da demanda, tornando o sistema predial mais eficiente, de maneira independente dos hábitos dos usuários;
2. Conservação de Água (CA) – ações resultantes do emprego de fontes alternativas de suprimento de água e de preservação da sua qualidade;
3. Gestão da Água Pluvial (Low Impact Development – LID) – práticas que contribuam para a redução do volume de escoamento superficial, com estratégias de detenção e retenção de água pluvial, com ou sem aproveitamento da água de chuva para usos não potáveis nas edificações.

Nesse sentido, visando a promover um desenvolvimento de baixo impacto no ambiente construído, ações que contemplam um Programa de Gestão de Água (PGA) em edificações devem aliar práticas, como:

1. o emprego de tecnologias economizadoras de água, medidas corretivas e de redução de desperdício;
2. sensibilização dos usuários quanto à necessidade de preservação ambiental, à integração com as novas tecnologias e à adequação dos hábitos por parte dos usuários;
3. políticas de incentivo à gestão e conservação de água.

Os procedimentos metodológicos de implementação de um PGA são citados por diversos autores que desenvolveram estudos em diferentes tipologias de edifícios: Oliveira (1999); Nunes (2000); Silva (2004); Ywashima (2005), Sautchúk et al. (2005); Reis et al. (2013).

Ressalta-se que o sucesso da implementação de um PGA em uma edificação deve seguir os seguintes procedimentos metodológicos propostos por Reis et al. (2013) e adaptados segundo Sautchúk et al. (2005) e Oliveira (1999), conforme mostram as Figuras 6.4 e 6.5. A implementação do PGA sem critérios adequados pode surtir bons resultados iniciais de conservação de água, entretanto, pode perder seu desempenho rapidamente, principalmente devido à falta de monitoramento e controle contínuo do consumo. Estas ações possibilitam intervenções rápidas de manutenção, adequação ou reparo, que mantêm o sistema operando adequadamente.

A importância de se conservar a água

A água é um recurso natural muito importante e que precisa ser preservado. O Brasil tem a maior disponibilidade hídrica do mundo, com cerca de 12% da disponibilidade de água doce do planeta (ANA, 2019b). Além disso, temos o 2° maior rio do mundo, o Rio Amazonas, e dois dos maiores aquíferos subterrâneos do planeta, o aquífero Alter do Chão e o Aquífero Guarani (ANA, 2019c). Apesar disto, esta água está mal distribuída entre as regiões brasileiras, e a maior parte dela encontra-se na região norte (68,5 %), onde temos a menor concentração populacional (6,98%). Em contraposição, na região sudeste, onde se concentra a maior parte da população brasileira (42,65%), tem-se uma disponibilidade hídrica de apenas 6%, como pode ser visto na Figura 6.6.

Estima-se que a disponibilidade hídrica superficial no Brasil seja em torno de 78.600 m³/s, sendo que 65.617 m³/s correspondem à contribuição da bacia amazônica, e a disponibilidade de água subterrânea está em torno de 14.650 m³/s (BRASIL, 2017a). A Figura 6.7 mostra mais detalhadamente o cenário de disponibilidade hídrica no Brasil, considerando-se a divisão de suas bacias hidrográficas.

Importante!

Combinação da distribuição hídrica irregular com diferentes fatores ambientais:

• índices de precipitação baixos e irregulares;
• temperaturas elevadas;
• baixas amplitudes térmicas (entre 2ºC e 3ºC);
• forte insolação;
• altas taxas de evapotranspiração;
• gestão inadequada dos recursos hídricos e do solo.

Isso tem levado à escassez de água em diferentes localidades do Brasil, obrigando parte da população a conviver com constante falta d’água.

Além da escassez de água, outro problema preocupante com relação aos recursos hídricos é a deterioração da qualidade da água por diferentes compostos oriundos de atividades humanas que são lançados nos corpos d’água.

Dentre as consequências da má distribuição da água doce por região e da degradação dos mananciais de água, devido à infraestrutura deficitária de saneamento básico no Brasil, ressalta-se, além do impacto ambiental, o social e o econômico. Os impactos ocasionados por aqueles fatores afetam diretamente a qualidade de vida e saúde das comunidades situadas nas regiões de escassez hídrica, onde a restrição de água tratada ou a sua poluição eleva os índices de transmissão de doenças de veiculação hídrica. Neste sentido, a conservação da água, além de possibilitar menor consumo e poluição dos recursos hídricos, se destaca como uma importante ação, capaz de proporcionar a disponibilidade de um mesmo volume de água tratada a uma maior população.

Atenção!

Ilustração: Ricardo Prado Abreu Reis.

Importante! Pense Nisto...

“A maioria dos usos da água é imprescindível. O problema não é o uso da água, mas o fato de que frequentemente a usamos mais do que necessitamos.”

“Todos nós, provavelmente, desperdiçamos água todos os dias.”

Gerenciamento do consumo de água na residência

Conforme apresentado nas etapas de implementação de um PGA (Figuras 6.4 e 6.5), inicialmente deve-se conhecer ou prever o consumo de água e de agentes consumidores na edificação em que se pretende adotar as medidas de gestão e conservação de água. A definição do perfil de consumo de água de uma residência permite a verificação de possíveis alterações de consumo de água ou ações de desperdício, possibilitando que o usuário adote medidas corretivas e/ou de adequação, em um curto intervalo de tempo.

Indicadores de consumo de água

Em uma edificação, o consumo de água pode ser medido por meio da instalação e leitura de um hidrômetro. Já em edificações em fase de concepção ou construção, pode-se prever o consumo de água de acordo com a tipologia da edificação e o conhecimento dos usuários da edificação (agentes consumidores). Esta estimativa pode ser realizada com base na maioria das bibliografias disponíveis sobre Instalações Prediais Hidráulicas e Sanitárias ou instituições ligadas a atividades de saneamento.

Os Quadros 6.1 e 6.2 mostram alguns indicadores de consumo (IC) de água em diferentes tipologias de edificações e situação de suprimento de água.

O indicador de consumo diário de água (ICd) é calculado com base no consumo associado aos respectivos agentes consumidores. A Equação 1 possibilita avaliar, de forma genérica, o indicador de consumo diário (ICd), pois permite considerar edifícios com usos múltiplos, ou perfis de consumo distintos, cuja água potável se destina a atender a diferentes agentes consumidores.

ICd = ∑j ICj. ACj (Eq. 1)

Sendo:

• ICd = indicador de consumo diário (L/dia);
• IC_j = indicador de consumo relacionado ao agente consumidor j (L/agente.dia);
• AC_j = agente consumidor j (agente).

Os valores de consumo estimados devem ser criteriosamente adotados em cada caso, pois variam segundo os hábitos de usos sanitários locais, regime climático, média anual de temperatura ambiente, entre outros parâmetros. O uso indiscriminado desses valores pode levar à superestimação do valor da demanda e a erros nas estratégias e tomadas de decisão das medidas de implementação do PGA.

Em edificações existentes e em operação, pode-se determinar o indicador de consumo histórico de água (ICh), verificando-se as últimas contas de água para se definir o consumo mensal. Ou então deve-se proceder à leitura do medidor (hidrômetro) entre dois intervalos de tempo consecutivos.

No caso da definição do indicador de consumo histórico diário (IChd), pode-se estipular um mesmo horário para a realização das leituras diárias de consumo de água, obtendo-se o IChd subtraindo os valores observados entre dois intervalos de medição, conforme a Equação 2. É importante ressaltar que a leitura pode ser horária, diária, mensal ou qualquer outro intervalo de tempo, dependendo exclusivamente da precisão do perfil de consumo que se pretende obter.

IChd=Ct+1-Ct (Eq. 2)

Sendo:

• IChd = Indicador de consumo histórico D
• diário (L/dia ou m³/dia);
• C_t+1 = Leitura do consumo registrado no final do intervalo de um dia (L ou m³);
• C_t = Leitura do consumo registrado no início do intervalo de um dia (L ou m³).

Atenção!

Para entender melhor como funciona a leitura do hidrômetro, veja a ilustração:

Depois da definição dos indicadores de consumo, deve-se estimar as necessidades de consumo específicas para cada uso contido na edificação e a qualidade da água necessária. Isto pode ser feito por meio de: aplicação de questionário para colher informações específicas de usos, hábitos dos usuários e funcionamento dos sistemas prediais; instalação de medidores pontuais em cada ponto de consumo de água obtida junto aos responsáveis pela edificação, ou ser cuidadosamente estimada.

É importante ressaltar que, em caso de usos específicos (sistemas especiais que consomem água), o IC deve ser definido dentro de premissas específicas para permitir a otimização do consumo de água e o estabelecimento de estratégias eficientes de gestão e conservação de água na edificação.

Caracterização do consumo de água

A caracterização do consumo de água visa a identificar as tecnologias utilizadas no controle do consumo hídrico nas edificações, com o intuito de priorizar ações a serem realizadas para a sua redução. Um exemplo são os aparelhos sanitários, responsáveis pelas maiores parcelas do consumo de água da edificação, os chamados “vilões de consumo”.

Nessa etapa também são realizadas a identificação das condições de operação do sistema hidráulico e a forma de utilização da água, com avaliação das possíveis perdas com vazamentos. A Figura 6.8 apresenta um exemplo de caracterização do perfil de consumo em casas de interesse social, na cidade de Goiânia, em 2005, onde o chuveiro e a bacia sanitária representam juntos em torno de 62 % do consumo de água.

Em relação às medidas para detecção de vazamentos, alguns testes simples e de fácil execução podem ser empreendidos, cuja descrição detalhada pode ser encontrada em Gonçalves et al. (2000). A estimativa da perda de água por vazamentos é feita a partir da definição do índice de perdas por vazamento – IP (Equação 3), relação entre o volume perdido por vazamentos dentro de um dado período – Vp, e o volume total consumido na edificação nesse mesmo período – Vm (SAUTCHÚK et al., 2005):

IP= VpVm (Eq. 3)

Sendo:

• IP = Índice de perdas por vazamentos (%);
• Vp = Volume perdido por vazamentos em um determinado período (ex.: m³/mês);
• Vm = Volume total consumido na edificação no mesmo período (ex.: m³/mês);

Avaliação do impacto de redução de consumo

Realizado o diagnóstico dos perfis de consumo de água, deve-se elaborar um plano de intervenção com base nas informações obtidas. Este plano deve ter como objetivo reduzir o uso e os desperdícios de água no respectivo sistema hidráulico, sem interferir no nível de conforto e higiene dos usuários. As ações previstas no plano de intervenção devem ser voltadas para a melhoria do desempenho do sistema hidráulico predial, considerando-se fatores técnico-econômicos, conforto, saúde e higiene dos usuários, e contemplando a correção de vazamentos, substituição de sistemas e componentes convencionais por economizadores de água e campanha de conscientização e de educação de usuários.

Por fim, recomenda-se realizar a verificação dos efeitos das alterações realizadas por meio do monitoramento periódico do volume de água consumida, comparando-o ao consumo antes da intervenção e depois da implantação de cada ação do PGA. Esta verificação deve ser realizada por meio da avaliação do impacto de redução de consumo (IR), mediante aplicação da Equação 4:

IR= ICDP-ICAPICDP (Eq. 4)

Sendo:

• IR = Impacto de redução do consumo de água por agente consumidor;
• ICAP = Indicador de consumo de água antes da implantação do PGA;
• ICDP = Indicador de consumo de água depois da implantação do PGA.

Nunes (2000) recomenda que os usuários do sistema hidráulico da edificação tomem conhecimento dos resultados obtidos após a implementação das ações de redução do consumo de água, com a intenção de incentivá-los à continuidade do programa de gestão de água, e motivá-los à redução do desperdício.

Estratégias de uso racional de água

Os itens seguintes mostram algumas estratégias embasadas no uso de tecnologias e ações corretivas, que visam a reduzir o consumo de água nas edificações. O emprego destas ações economizadoras pode resultar em reduções superiores a 30% no consumo de água da edificação.

Nas Figuras 6.9 a 6.12 é observado um rol de tecnologias economizadoras de água, sendo estas descritas a seguir:

1. registro de reguladores de vazão;
2. dispositivos restritores de vazão e pressão;
3. arejadores com controle de vazão máxima;
4. bacias sanitárias e mictórios com descarga de volume reduzido ou ultrarreduzido;
5. torneira pré-lavagem e dispositivos com acionamento por gatilho, como torneira do tipo peixaria;
6. torneiras com ajuste de jato sólido ou tipo ducha e acionamento sob pressão do usuário;
7. chuveiros de baixo consumo de água;
8. dispositivos waterless.

Ações estratégicas de conservação de água

As estratégias voltadas para a conservação de água em edificações contemplam, além das ações de uso racional, nas quais o enfoque é na redução da demanda, uma maior perspectiva na oferta da água e na preservação de seus aspectos qualitativos. Assim, são exemplos de estratégias de conservação de água: (1) uso de fontes alternativas de suprimento de água para fins não potáveis, e (2) tratamento do efluente gerado na edificação para a disposição final.

Sistemas de aproveitamento de água de chuva

Os sistemas de aproveitamento de água de chuva em edificações consistem em captar e armazenar a água precipitada sobre as superfícies impermeabilizadas da edificação (telhados e coberturas) e, após tratamento adequado, disponibilizá-la para posterior utilização em usos que não necessitem de água potável, tais como: descarga de bacias sanitárias; irrigação de áreas verdes; lavagem de pisos e veículos; resfriamento de equipamentos; ar condicionado; usos ornamentais; reservas técnicas de incêndio e lavagem de roupas. A Figura 6.14 apresenta os principais componentes que devem ser instalados em um sistema de aproveitamento de água de chuva residencial.

No Brasil, a NBR 15.527 (ABNT, 2019) estabelece os critérios de concepção e operação destes sistemas, quando aplicados a edificações urbanas. Assim, para a concepção de um sistema de aproveitamento de água de chuva, devem ser considerados os seguintes aspectos:

• área de contribuição disponível para interceptação e coleta da chuva;
• índice pluviométrico médio mensal ou diário da região;
• estimativa de demanda para o uso previsto;
• estimativas de perdas nos componentes de gradeamento e descarte dos primeiros 2 mm de chuva;
• dimensionamento da reserva de água, considerando os períodos admissíveis de seca, correlacionados com a viabilidade técnica e econômica.

Para a determinação do volume de chuva aproveitável “V”, deve-se realizar o cálculo por meio da Equação 5, segundo a NBR 15.527 (ABNT, 2019).

V=P.A.C.η (Eq. 5)

Sendo:

• V: Volume aproveitável de água de chuva;
• P: Índice de precipitação média da região;
• A: Área de contribuição;
• C: Coeficiente de escoamento superficial (telhados e calhas);
• Ƞ: Eficiência do sistema de captação, levando-se em conta as perdas no dispositivo de descarte de sólidos e o desvio da precipitação inicial. 

A fim de obter um desempenho adequado dos sistemas de aproveitamento de água de chuva no contexto predial, sua execução deve levar em consideração a introdução de uma série de componentes que possibilitem captar a água de chuva com melhor qualidade, permitindo o aproveitamento da água de chuva de forma segura. As Figuras de 6.15 a 6.18 mostram alguns dos principais componentes do sistema de aproveitamento de água de chuva.

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Acesse o material complementar para maiores informações e aprofundamento do estudo

• Construa um dispositivo de descarte dos primeiros minutos de água de chuva
  Fonte: Universidade Federal do Pernambuco – Laboratório de Engenharia Ambiental – Vídeo disponível no Youtube (Ambiente por Inteiro, 2016).

• Manual para captação emergencial e uso doméstico de água de chuva
  Fonte: IPT - Instituto de Pesquisas Tecnológicas (Zanella, 2015).

Sistemas de reuso de águas residuárias

Reuso de esgoto sanitário ou águas residuárias é a utilização desses efluentes, por duas ou mais vezes, após tratamento. Estas águas podem ser usadas com diferentes propósitos não potáveis, tanto no local onde foram geradas quanto a jusante de seu lançamento.

Inserido no contexto de conservação e gestão de água em edificações, o reuso de águas residuárias também pode ser utilizado como fonte alternativa de abastecimento. Assim, como no aproveitamento da água pluvial, prioriza-se a “substituição de fontes de suprimento de água potável”, o que demanda uma análise dos usos da água na edificação, e a qualidade da água demandada por estes usos. Resguarda-se, deste modo, a água potável para os fins que requerem maior qualidade, disponibilizando o uso das fontes alternativas de suprimento, com qualidade inferior, para atender aos usos aos quais não haja necessidade de potabilidade (SAUTCHÚCK et al., 2005).

Westerhoff (1984) classifica reuso de água em duas grandes categorias: potável e não potável. Esta classificação também foi adotada pela Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental (ABES), seção São Paulo, e divulgada em sua série de Cadernos de Engenharia Sanitária e Ambiental, em 1992. O reuso potável foi classificado em direto e indireto, e o reuso não potável de acordo com seus fins, a saber:

• Reuso potável direto: o esgoto recuperado, por meio de tratamento avançado, é diretamente reutilizado no sistema de água potável;
• Reuso potável indireto: esgoto, após tratamento, é disposto na coleção de águas superficiais ou subterrâneas para diluição, purificação natural e subsequente captação, tratamento e utilização como água potável;
• Reuso não potável para fins agrícolas:embora, quando se pratica essa modalidade de reuso, haja como subproduto recarga do lençol subterrâneo, o objetivo dela é a irrigação de plantas alimentícias, tais como árvores frutíferas, cereais etc., e plantas não alimentícias, tais como pastagens e forrações, além de ser aplicável para dessedentação de animais;
• Reuso não potável para fins industriais:abrange os usos industriais de refrigeração, águas de processo, para utilização em caldeiras etc.
• Reuso não potável para fins recreacionais:classificação reservada à irrigação de áreas verdes e plantas ornamentais, campos de esportes, parques e, também, para enchimento de lagos ornamentais etc.;
• Reuso não potável para fins domésticos:são considerados aqui os casos de reuso de água para a rega de jardins para descargas sanitárias e utilização desse tipo de água em grandes edifícios;
• Reuso para manutenção de vazões:a manutenção de vazões de cursos de água promove a utilização planejada de efluentes tratados, visando a uma adequada diluição de eventuais cargas poluidoras a eles carreadas, incluindo-se fontes difusas, além de propiciar uma vazão mínima na estiagem;
• Aquicultura:consiste na produção de peixes e plantas aquáticas, visando à obtenção de alimentos e/ou energia, utilizando-se os nutrientes presentes nos efluentes tratados;
• Recarga de aquíferos subterrâneos:é a recarga dos aquíferos subterrâneos com efluentes tratados, podendo se dar de forma direta, pela injeção sob pressão, ou de forma indireta, utilizando-se águas superficiais que tenham recebido descargas de efluentes tratados a montante.

Por fim, PROSAB (2006) e Zared Filho et al. (2007) sugerem a seguinte terminologia para descrever as possibilidades de reuso efluentes:

• Reuso indireto não planejado: ocorre quando a água utilizada em alguma atividade humana é descarregada em um corpo hídrico e novamente utilizada a jusante, em sua forma diluída, de maneira não intencional e não controlada;
• Reuso indireto planejado: ocorre quando os efluentes depois de tratados são descarregados de forma planejada nos corpos de águas superficiais ou subterrâneas, para serem utilizadas à jusante, de maneira controlada, no atendimento de algum uso benéfico. O reuso indireto planejado pressupõe que exista também um controle sobre as eventuais novas descargas de efluentes no caminho, garantindo que o efluente tratado esteja sujeito apenas a misturas com outros efluentes, que também atendam aos requisitos de qualidade do reuso objetivado;
• Reuso direto planejado: ocorre quando os efluentes, depois de tratados, são encaminhados diretamente de seu ponto de descarga até o local do reuso, não sendo descarregados no meio ambiente. É o caso de maior ocorrência na indústria e na irrigação;

Considerando-se a visão em nível micro, relacionada a edificações residenciais, o reuso de águas residuárias consiste em soluções tecnológicas que promovem a conservação de água por meio da recirculação, por uma ou mais vezes da água utilizada, após algum processo dentro da própria edificação. Assim, na maioria dos casos, ela se enquadra como reuso direto não potável.

Segundo Otterpohl (2001), as águas residuais geradas em uma edificação podem ser classificadas em função da sua origem, em:

• águas negras - provenientes das bacias sanitárias, caracterizadas pela elevada carga orgânica e presença de grande quantidade de sólidos em suspensão;
• águas amarelas - provenientes de bacias sanitárias separadoras de fezes e urina, nas quais a principal destinação é a agricultura, após serem tratadas e convertidas em nutrientes para a lavoura;
• águas marrons - provenientes de dispositivos separadores de fezes e urina, tendo em sua composição grandes quantidades de matéria fecal e papel higiênico, destinados a processos de compostagem;
• águas cinzas - essa classificação das águas se divide em cinza-claras – proveniente de pontos, como: lavatórios, chuveiros, banheiras, máquina de lavar roupa e tanque, e cinza-escuras – proveniente de todos os pontos citados, mais pias de cozinha e máquinas de lavar louças. As águas cinza-claras são mais comumente utilizadas devido à menor concentração de carga poluidora e complexidade de tratamento;
• águas azuis – são águas que visualmente aparentam o mesmo aspecto da água potável, como: água de dreno de sistemas de condicionamento, destiladores, extravasamento de piscinas, entre outros. Apesar de seu aspecto, também apresentam poluentes e devem ser tratadas como águas de reuso para fins não potáveis.

A Figura 6.19 mostra as principais classes de águas de reuso residencial, suas aplicações e principais tipos de tratamento.

No reuso doméstico direto para fins não potáveis, normalmente tem-se o aproveitamento das águas provenientes dos usos, que apresentam pouca matéria orgânica, como: banho, lavatórios e lavanderia e em atividades menos nobres, tais como descargas de bacias sanitárias, rega de jardim e lavagem de pisos.

A água cinza, como alternativa de fonte de suprimento para usos não potáveis, é bastante aproveitada em alguns países como Japão, EUA, Canadá, Alemanha, Reino Unido e Israel. No Brasil, existem algumas aplicações de sistemas de reuso de água cinza para consumo não potável em condomínios residenciais (BRANCATELLI, 2007).

Apesar disso, nem sempre o volume de água cinza é adequado para suprir as demandas de usos não potáveis. Assim, a escolha dos pontos de produção de água de reuso e de utilização deve ser avaliada cuidadosamente, considerando-se a relação produção versus demanda e, também, as perdas no processo de tratamento e circulação. Esta avaliação visa a verificar a viabilidade técnica de suprimento dos pontos e ações que utilizaram água não potável.

Embora seja incentivado o reuso de efluentes, devemos lembrar que esta atividade deve ser planejada de modo a permitir seu uso seguro e racional, assim como para minimizar custos de implantação e operação de sistemas de reuso. Neste sentido, para que um efluente possa ser reutilizado, ele deve satisfazer os critérios e padrões legais recomendados ou definidos para determinado uso.

No Brasil existem basicamente duas normas regulatórias sobre o reuso de águas residuárias: a Resolução Conselho Nacional de Recursos Hídricos (CNRH, nº 54/2005), e a Norma NBR 13969 (ABNT, 1997), que tem abrangência nacional.

A Resolução n°54/2005, do Conselho Nacional de Recursos Hídricos (CNRH), estabelece modalidades, diretrizes e critérios gerais para a prática de reuso direto não potável de água, abordando uma visão macro e não predial. Em seu artigo 3^o, esta resolução estabelece as modalidades em que pode ser feito o reuso direto de água não potável:

1. Reuso para fins urbanos: utilização de água de reuso para fins de irrigação paisagística, lavagem de logradouros públicos e veículos, desobstrução de tubulações, construção civil, edificações e combate a incêndio, dentro da área urbana;
2. Reuso para fins agrícolas e florestais: aplicação de água de reuso para produção agrícola e cultivo de florestas plantadas;
3. Reuso para fins ambientais: utilização de água de reuso para implantação de projetos de recuperação do meio ambiente;
4. Reuso para fins industriais: utilização de água de reuso em processos, atividades e operações industriais, e
5. Reuso na aquicultura: utilização de água de reuso para a criação de animais ou cultivo de vegetais aquáticos.

Com relação às normas com enfoque predial, existe atualmente no Brasil a tramitação na ABNT de texto base de projeto de norma, com enfoque no uso de fontes alternativas não potáveis em edificações, a NBR 16.783. Entretanto, até que a norma seja aprovada, os únicos critérios referentes ao reuso de água doméstico são descritos na NBR 13.969 (ABNT, 1997), norma que trata de tanques sépticos, tratamento complementar e disposição final dos efluentes. Esta norma não é uma específica para o reuso de águas residuárias, e nela são definidas quatro classes de reuso de acordo com os usos finais e critérios básicos de qualidade, parametrizados por meio da avaliação da turbidez, contagem de coliformes fecais, sólidos dissolvidos, pH e cloro residual, sendo:

• Classe 1: lavagem de carros e outros usos que requerem o contato direto do usuário com a água, com possível aspiração de aerossóis pelo operador, incluindo chafarizes;
• Classe 2: lavagens de pisos, calçadas e irrigação dos jardins, manutenção dos lagos e canais para fins paisagísticos, exceto chafarizes;
• Classe 3: reuso nas descargas dos vasos sanitários;
• Classe 4: reuso nos pomares, cereais, forragens, pastagens para gados e outros cultivos, através de escoamento superficial ou por sistema de irrigação pontual.

Apesar disso, o enfoque da norma referente à questão do reuso doméstico de água é bastante simplista e pouco confiável, principalmente em se tratando da preservação da saúde dos usuários e da operação do sistema.

De acordo com Sautchúk et al. (2005), os principais critérios que direcionam um programa de reuso de água cinza são:

• preservação da saúde dos usuários;
• preservação do meio ambiente;
• atendimento às exigências relacionadas às atividades a que se destina;
• quantidade suficiente ao uso ao qual será submetida.

A grande dificuldade de estabelecimento de critérios prescritivos em projetos está correlacionada com a complexidade desses sistemas, que dependem da variabilidade dos compostos que caracterizam o efluente coletado (água cinza, água negra, água amarela, outra), da qualidade da água que se deseja disponibilizar após o tratamento, da forma como se opera e mantém o sistema de reuso e do conhecimento limitado a respeito dos efeitos para a saúde, ocasionados pelos compostos que podem estar presentes na água de reuso (DOMINGUEZ-CHICAS E SCRIMSHAW, 2010).

Dominguez-Chicas e Scrimshaw (2010) classificaram como potenciais fontes de risco para o reuso de água fatores microbiológicos, físico-químicos, nutrientes e químicos e demostraram, em sua pesquisa, que, durante a modelagem de risco de um sistema indireto de reuso de água, foram identificadas 490 potenciais fontes de risco. Com base no resultado encontrado, foi elaborado um mapa de risco, conforme ilustra a Figura 6.20.

Apesar dos riscos envolvidos, o uso de fontes alternativas de água deve ser considerado como uma importante forma de conservação de água. Entretanto, esta técnica deve ser empregada com responsabilidade e com tecnologias já consolidadas, de forma que sejam garantidos o bom funcionamento dos sistemas prediais e a segurança dos usuários.

Componentes dos sistemas de reuso de água

O sistema de reuso doméstico de águas residuárias é composto pelos seguintes componentes:

• componentes de coleta e transporte de esgoto sanitário e de ventilação - dependendo do efluente a ser tratado, deve-se realizar a separação dos ramais, tubos de queda e subcoletores do sistema predial de esgoto sanitário;
• sistema de tratamento de águas residuárias – os processos devem ser adequados à característica do efluente e aos padrões de qualidade da água de reuso a ser obtida;
• reservatório – o volume deve ser suficiente para armazenar a água de reuso produzida e atender as demandas de água não potável;
• rede de distribuição de água não potável - composta pelas tubulações e pelos acessórios que levam a água já tratada (água não potável) até os pontos de consumo.

Segundo WHO (2006), as tubulações do sistema de água não potável devem ser perfeitamente identificadas, de forma a se evitar a conexão cruzada e o uso acidental da água não potável, sendo recomendados os seguintes cuidados:

• uso da cor lilás ou roxa para a identificação da rede de água não potável, com o aviso: “cuidado – água de reuso, não beba”, em letra maiúscula, na cor preta;
• identificação das tubulações a cada 6,00 m, no máximo (ou pelo menos uma identificação por ambiente);
• os pontos de consumo devem ser de acesso restrito e identificados com o aviso: “cuidado – água não potável, não beba”;
• os reservatórios de água potável e água de reuso devem ser identificados e totalmente independentes (não pode haver compartilhamento de parede entre reservatórios de armazenamento).

Com relação aos sistemas de tratamento de esgoto, atualmente existem diversas opções comerciais disponíveis no mercado. A Figura 6.22 ilustra dois sistemas simplificados de reuso de águas residuárias; já as Figuras 6.23 e 6.24 mostram três tipologias distintas de sistemas de tratamento de águas residuárias que podem ser aplicadas a edificações residenciais com a finalidade de reuso. Além disto, atualmente existem empresas que além de fornecerem produtos específicos para o tratamento de águas residuárias, também, se responsabilizam pela prestação de serviços de operação e manutenção. Este modelo de negócio resolve o problema da gestão do sistema por parte de pessoas/operadores sem o conhecimento técnico adequado ao seu bom funcionamento. 

Água de reuso da concessionária

Outra possibilidade pode ser o suprimento de água de reuso, oriunda do tratamento de esgoto público da cidade, fornecida pela concessionária de água. No Estado de São Paulo, o custo da água de reuso é bastante inferior ao da água potável, sendo uma ótima alternativa para utilização nos empreendimentos. É recomendável, pela concessionária, o reuso para fins não potáveis e específicos em ambientes externos. No manuseio, é recomendável a utilização de equipamento de proteção individual (LEUCK, 2008).

Sistemas de tratamento do efluente gerado na edificação

As ações de gestão de água em edificações também devem contemplar estratégias que proporcionem o tratamento da água utilizada na edificação, antes da sua disposição final. Neste caso, a conservação se dá por meio da preservação da qualidade da água ou menor impacto de poluição.

A adoção de sistemas de reuso de água pode integrar estes sistemas conduzindo o fluxo excedente, que não será reutilizado para seu destino final, armazenando o restante para suprir a demanda de água não potável.

Assim como nos sistemas de reuso, o tratamento deve ser definido de acordo com a qualidade do efluente a ser tratado e, também, da qualidade da água que se deseja obter para a disposição final. Como não há normas nacionais que definam estes critérios, normalmente são adotados critérios do EPA (2012) ou critérios básicos definidos nos selos de certificações ambientais de edificações.

Hoje existem sistemas compactos de tratamento de esgoto que podem ser utilizados em edificações, a fim de proporcionar o tratamento do efluente gerado antes de sua disposição final.

Reuso de esgotos domésticos para fins rurais e agrícolas

Nas últimas décadas, o uso de água no setor agrícola tem crescido consideravelmente, de forma que, atualmente, o principal uso de água no país, em termos de quantidade utilizada, é a irrigação, com demanda total de água retirada para irrigação de 969 m³/s (BRASIL,2017a).

A área irrigada no Brasil tem crescido a taxas médias anuais superiores a 4%, desde a década de 1960, gerando uma estimativa, em 2015, no Brasil, de uma marca de 6,95 milhões de hectares irrigados (Figura 6.27).

Devido a essa demanda, a agricultura depende de suprimento de água a um nível tal que a sustentabilidade da produção de alimentos não poderá ser mantida sem o suprimento advindo de novas fontes e a gestão adequada dos recursos hídricos convencionais (HESPANHOL, 2002). Deste modo, o uso de esgoto sanitário tem sido visto como alternativa para o suprimento de água.

Além dos benefícios ambientais do uso de esgotos sanitários na irrigação, há também os econômicos, que são obtidos graças ao aumento da área cultivada e ao aumento da produtividade agrícola, sendo mais significativos em áreas onde se depende apenas de irrigação natural, proporcionada pelas águas de chuvas (HESPANHOL, 2002). Esses benefícios são alcançados graças às características físico-químicas do esgoto tratado, que consistem basicamente de nutrientes (e micronutrientes, não disponíveis em fertilizantes sintéticos) para fertilização do solo, e à matéria orgânica, que age como um condicionador do solo, aumentando a sua capacidade de reter água (WHO, 2006).

No entanto, a utilização de esgotos domésticos, mesmo tratados, também pode afetar negativamente o ambiente e a saúde humana, devido às suas características físico-químicas e biológicas.

Com relação aos efeitos deletérios no ambiente, devido ao reuso de esgoto na agricultura, pode-se citar (PROSAB, 2006):

• possibilidade de salinização do solo devido à presença de sais dissolvidos;
• alteração na permeabilidade do solo devido à presença de íons que alteram a estabilidade dos agregados e da estrutura do solo;
• toxicidade às plantas devido à absorção de íons específicos, como por cloretos, sódio etc.;
• contaminação de águas subterrâneas por nitratos;

Dessa forma, o manejo adequado da irrigação com esgoto tratado envolve a compatibilização entre a técnica de irrigação utilizada, a qualidade da água de reuso, as características do solo e das culturas irrigadas (PROSAB, 2006).

Com relação às técnicas de irrigação, Hespanhol (2002) apresenta as orientações propostas por Kandiah (1994), que se encontram descritas no Quadro 6.3.

Com relação à saúde, a principal preocupação é a possibilidade de transmissão de doenças causadas por patógenos intestinais. Desta maneira, especial atenção deve ser dada aos métodos e medidas preventivas para minimizar os riscos devido à exposição humana, evitando, assim, diferentes doenças. Essas medidas devem ser implementadas pelas autoridades responsáveis pela operação e vigilância dos projetos de reuso e são estabelecidas em função dos grupos de risco (HESPANHOL, 2002)

Hespanhol (2002) faz recomendações tanto para os operários rurais, suas famílias e manuseadores de culturas, quanto para os consumidores:

Operários rurais, suas famílias e manuseadores de culturas

1. prover imunização contra febre tifoide e hepatite A e B;
2. prover instalações médicas adequadas para o tratamento de doenças diarreicas;
3. promover campanhas de educação sanitária;
4. estimular padrões elevados de higiene pessoal e alimentar;

exigir uso de calçados e de luvas apropriados para reduzir a infeção por helmintos.

Consumidores

• cozinhar a carne e os vegetais e ferver o leite;
• prover vigilância sanitária da carne, na qual há risco de ocorrência de teníases (Taenia solium e saginata);
• cessar a aplicação de esgotos pelo menos duas semanas antes de liberar os plantéis nas pastagens, onde há risco de cisticercose (Cysticercosis bovis e cellulosae);
• promover campanhas de educação sanitária;
• estimular padrões elevados de higiene pessoal e alimentar;
• colocar sinais indicativos e de advertência ao longo do perímetro das áreas irrigadas com esgotos.

Olá!

O uso de águas residuárias merece uma atenção especial pois podem causar problemas à saúde se não passarem por tratamento correto.

Os principais helmintos presentes no esgoto são o Ascaris lumbricoides (Figura 6.28a), ou lombriga e as tênias (Figura 6.28b), ou solitárias.

As Giárdias são protozoários responsáveis por infecções intestinais conhecidas como giardíase.

O reconhecimento dos riscos à saúde através da irrigação, utilizando águas residuárias em culturas, é praticamente unânime, porém, pode-se dizer que o grau de contaminação das culturas irrigadas com água de reuso tratada é inversamente relacionado ao grau de tratamento dado à água de reuso. Desta forma, o tratamento dado à água de reuso que será utilizada para irrigação deve ser realizado em níveis que não comprometam a saúde pública (UNESP, S/D).

No Quadro 6.4 são apresentados o processo de tratamento e a qualidade do esgoto tratado a ser utilizado, em função do tipo de irrigação e cultura recomendado pela USEPA.

No Quadro 6.5 são apresentadas as eficiências de tratamento de diferentes sistemas para organismos patogênicos e indicadores de contaminação em esgotos sanitários.

Outro fator que deve ser levado em consideração ao se aplicar esgoto no solo por longos períodos é a possibilidade de criação de habitats propícios à proliferação de vetores transmissores de doenças, tais como mosquitos e algumas espécies de caramujos. Neste caso, devem ser empregadas técnicas integradas de controle de vetores para proteger os grupos de risco correspondentes.

Assista aos vídeos:

1. Vídeo sobre Brasil: água cinza, terra verde, disponível no link: https://www.youtube.com/watch?v=h8V-9u0mANo
   Fonte: IFAD.
2. 2) Vídeo sobre Tela Rural - Reaproveitamento da água para hortas: Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=S5NCRvk6yqc
   Fonte: TVU do Rio Grande do Norte – RN.
   Publicado em 16 de jan. de 2017.
   Programa exibido em 26/12/2016.

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