Captação águas pluviais UniSantos

Márcio Paulo Barreto
Mariana Lourenço da Silva Santos
Thalita Ferreira Sales
Captação e tratamento de águas pluviais:Captação e tratamento de águas pluviais:
estudo da viabilidade técnica e elaboraçãoestudo da viabilidade técnica e elaboração
de projeto na Universidade Católica dede projeto na Universidade Católica de
SantosSantos
Engenharia de Produção – Trabalho de Conclusão de Curso
Captação e tratamento de águas pluviais: estudo da viabilidade
técnica e elaboração de projeto na Universidade Católica de Santos
Orientador Prof. Drº Cleber Ferrão Corrêa

 Preocupação da sociedade com o meio ambiente em escala mundial,
devido a escassez de recursos naturais e seu consumo desenfreado.
 Crescente demanda do movimento sustentável, adequação das
empresas a essa nova realidade e conexão de sua imagem a
questões ecológicas perante a sociedade.
 A água é considerada um recurso renovável graças à sua
capacidade de se recompor em quantidade, entretanto, com o uso
indiscriminado nos perguntamos se a água terá capacidade de se
renovar com a rapidez que é consumida.
IntroduçãoIntrodução

 Realização do estudo da viabilidade técnica e execução de um
projeto de captação e tratamento de águas pluviais da UniSantos.
 Estudo da possível redução do consumo de água potável para fins
não potáveis, e com isso verificar a diminuição de custos nas
despesas de água potável fornecida pela SABESP.
 Divulgação da imagem da UniSantos perante a comunidade, de
entidade comprometida com o meio ambiente e com a
sustentabilidade.
Objetivos Geral e EspecíficoObjetivos Geral e Específico

 Utilizar a vasta área construída para proveito de águas e usar esse
recurso de maneira consciente e sustentável.
 Considerando a grande área disponível para captação de água e as
necessidades específicas de consumo de água com fins não
potáveis, a reutilização das águas pluviais se mostra uma ótima
alternativa para diminuição dos custos para o consumo de água
potável.
JustificativaJustificativa

 Converter toda a rede para utilização de água de chuva.
 Converter a rede para o atendimento de todas as necessidades de
água não potável.
 Converter a rede para utilização para irrigação de jardins e hortas,
lavagem de pátios/corredores, escadas e rampas de todos os
andares do prédio principal e adjacente.
HipótesesHipóteses

 Normatização do reuso de água no Brasil
 Lei nº 6938, de 31 de agosto de 1981 (Política Nacional do Meio
Ambiente) enumerou como objetivos:
 “o desenvolvimento de pesquisas e de tecnologias orientadas
para o uso racional de recursos ambientais” .
 “preservação e restauração dos recursos ambientais com
vistas à sua utilização racional e disponibilidade permanente,
concorrendo assim para a manutenção do equilíbrio
ecológico propício à vida”.
Referencial TeóricoReferencial Teórico

 Normatização do reuso de água no Brasil
 As principais normas que tratam deste assunto no Brasil: a
Resolução CNRH nº 54/2005 e a Norma NBR 13.969/1997.
 NBR 15.527/07 “Aproveitamento de água de chuva para áreas
urbanas e fins não potáveis”.
 Em São Paulo, a Lei nº 13.276/2002 também conhecida como a
Lei das Piscininhas, tem como principal objetivo diminuir o
escoamento de águas durante as chuvas.

 Outorga de uso e reuso da água
 Instituída pela Lei Estadual nº. 7.663/1991, a Política Estadual
de Recursos Hídricos do estado de São Paulo, o regime de
Outorga do Direito do Uso da Água, é um utensílio de gestão
dos recursos hídricos que o poder público utiliza para autorizar,
conceder e permitir a utilização deste recurso natural a todos os
usuários.

 A cobrança pelo uso e o reuso de recursos hídricos
 No Estado de São Paulo a cobrança pelo uso deste recurso foi
instituída pela Lei 12.183/2005 regulamentado pelo Decreto
Estadual nº 55.667/2006, que defini os valores que serão
cobrados pelo uso destes recursos hídricos.

 Classificação de Águas Doces
Águas residuais domésticas
Provenientes de banhos, cozinhas e lavagens
de pavimentos domésticos.
Águas residuais industriais Provenientes de processos de fabricação.
Águas de infiltração
Advindas da infiltração nos coletores de água
existente nos terrenos.
Águas urbanas
Provenientes de chuvas, lavagem de
pavimentos, regas, etc.
Água negra
Efluente proveniente dos vasos sanitários,
incluindo fezes, urina e papel higiênico.
Água cinza
Águas servidas, excluindo o efluente dos vasos
sanitários.
Água amarela
Representa somente a urina.
Água marrom
Representa somente as fezes.
Águas Azuis
Águas provenientes de chuvas.
Classificação de Águas Residuais Domésticas
Classificação de Águas Residuais

 Classificação das Águas de Reuso

 Estudo de caso: Schincariol
 A indústria de bebidas brasileira Schincariol, enxerga o reuso de
águas como plataforma de acesso a sustentabilidade da
companhia;
 Diversas unidades de produção da Schincariol já utilizam essa
prática, seja em seus processos produtivos ou para atividades
de apoio, como a limpeza dos pisos.

 Estudo de caso: Schincariol
 Entre 2008 e 2010, houve economia de 12,5% no consumo de
água da unidade fabril, o que corresponde a uma economia de
166.000 m³ de água.
 63% de toda água que é consumida na empresa é proveniente
de fontes próprias da Schincariol.
 Todas as unidades fabris controlam o volume total desse bem
consumido em seus processos e as mesmas possuem metas de
diminuição do consumo d’água que são revisadas anualmente.

 Estudo de caso: Monsanto
 Tem o desenvolvimento de novos projetos sustentáveis como
uma das prioridades da gestão, e desde 2009 conta com o
reaproveitamento de águas pluviais nos seus processos
produtivos.
 O volume economizado pelo projeto pioneiro, é o suficiente para
abastecer uma cidade com 14.000 habitantes/mês, produzir 27
ton. de trigo, 17 ton. de arroz, 63.000 l de leite ou 2.700 kg de
carne bovina.
 Em 2010 a unidade de Camaçari usou 53 milhões de
litros de água pluvial em seus processos.

 Estudo de caso: Coca-Cola
 A Spaipa, empresa do Sistema Coca-Cola localizada em Maringá
(PR), é pioneira na utilização de águas pluviais em processos
produtivos;
 Desde 2007 utiliza uma área aproximada de 2500 m² para
recolhimento da água pluvial, conseguindo economia de até
290.000 litros de água/mês.

 Estudo de caso: Universidade do Planalto Catarinense
 Planejado de maneira simplória, deixando de lado o emprego de
grandes tecnologias para a utilização única da gravidade e
aproveitamento da ampla área de cobertura do edifício
circundado por calhas.
 Toda a água captada na UNIPLAC foi
direcionada para o uso nos lavatórios, para
aprovisionar o uso nos sanitários e nos
mictórios.

 Estudo de caso: Universidade do Planalto Catarinense
 O Payback definido no início do projeto foi alcançado graças ao
baixo custo do mesmo, obtendo uma economia média de 21% no
gasto com o consumo de água da rede pública.
 Por se tratar de um projeto de fácil
implementação e de custo aproximado de
R$7.000,00, o mesmo será implantado em
todos os prédios existentes na UNIPLAC.

Material e MétodosMaterial e Métodos
 Fórmula para cálculo do volume de água de chuva aproveitável
(potencial de captação), sugerida pela NBR 15.527/07.

 Precipitação média da cidade de Santos entre 1980 e 2004.

7340
0,85 Coeficiente de escoamento superficial
0,9 Eficiência do sistema de captação
Mês
Precipitação
(mm)
Potencial de
captação (Litros)
Janeiro 371,77 2.087.525,73
Fevereiro 399,31 2.242.165,58
Março 368,13 2.067.086,76
Abril 274,00 1.538.537,40
Maio 220,79 1.239.757,93
Junho 173,80 975.904,38
Julho 164,32 922.673,23
Agosto 158,16 888.084,22
Setembro 278,79 1.565.433,73
Outubro 301,26 1.691.605,03
Novembro 288,20 1.618.271,82
Dezembro 327,91 1.841.247,44
Anual 3326,44 18.678.293,24
Variáveis
Área de coleta de chuvas (m²)
 Área de coleta de chuvas considerando toda as extensão da cobertura
da UniSantos.

 Estudo da demanda de água para fins não potáveis para o
dimensionamento do sistema de captação de água.
 Identificação das atividades ligadas ao uso de água não potável,
sendo elas:
 Descargas em bacias sanitárias;
 Irrigação de gramados, plantas ornamentais e hortas;
 Limpeza de muros e portões;
 Limpeza de pátios, salas, banheiros, corredores e escadarias em
geral;
 Será descartado o uso da água captada em descargas em bacias
sanitárias.

 Estudo da demanda realizado entre a 2ª quinzena de Setembro e a
1ª quinzena de Outubro de 2013.
 Para as atividades de limpeza são utilizados basicamente 3
equipamentos diferentes.
 Carrinho para limpeza Nick Star
 Lavadora compacta a cabo Tennant T1
 Lavadora de alta pressão Karcher HD 7/13 Maxi
Demanda m³
semanal 31,87
mensal 127,46
anual 1.529,54

 Área ideal para captação em função da demanda anual de 1.529,54
(m³).
Área (m²)
Potencial de
Captação (m³)
Total 7.340,00 18.678,29
Ideal 623,56 1.586,79

 NBR 15.527/07 - Cálculo do dimensionamento dos reservatórios
baseados no anexo A desta norma.
 Azevedo Neto
 Rippl
 Prático Inglês
 Prático Alemão
 Prático Australiano
 Simulação
 Nos métodos Prático Australiano e de Simulação foi necessário
estimar um valor para o reservatório, que foi determinado com o
cálculo da média entre os resultados dos métodos de Rippl, Prático
Inglês e Prático Alemão (81,31 m³).

 Resultados obtidos considerando os 6 métodos propostos pela NBR
15.527/07.
Método
Reservatório
(m³)
Observação
Azevedo Neto 174,24 Não considera demanda
Rippl 129,77 Considera atendimento total da demanda
Prático Inglês 103,71 Não considera demanda
Prático Alemão 91,77 Não considera demanda
Prático Australiano 89,40 Confiabilidade de 91,67%
Simulação 86,20 Confiabilidade de 91,67%
 Para a determinação da capacidade do reservatório, calculamos a
média entre os resultados que mais se aproximaram, e obtivemos
valor de 92,77 m³.

 Para simplificamos o projeto, adotaremos o volume de reservatório
de 90 m³.
Comprimento
(m)
Largura(m)
Profundidade
(m)
Capacidade
Volumétrica(m³)
Cisterna 6 6 2 72
Reservatório Superior 3 3 2 18
90Capacidade Volumétricatotal (m³)
 Para abastecer todos os pisos da edificação, foi
adotada uma divisão da capacidade total de
reservação da água em dois dos reservatórios.

 A escolha da potência da bomba centrífuga foi feita com base nos
catálogos dos fabricantes.
 Foram consideradas variáveis como:
 Características do líquido a ser bombeado;
 Vazão;
 Altura do recalque;
 Altura de sucção.
 Bomba TH-13 1,5CV - Thebe, indicada
para o bombeamento de águas pluviais,
com vazão de 26m³/h e altura máxima
suportada de 20 metros.

 Para garantir o funcionamento sem interrupções, o sistema será
automatizado, com o uso de sensores de nível do líquido e um
contator.
 O abastecimento do reservatório superior
será feito através da bomba centrífuga,
que será acionada automaticamente
sempre que necessária e haja água
disponível na cisterna para ser bombeada.
 Intervenção humana será necessária
apenas para inspeções do sistema e
limpeza.

 Funcionamento do sistema automatizado de bombeamento de águas
pluviais.
 Reservatório superior com
2 sensores de nível e
cisterna com 1 sensor de
nível, todos ligados ao
contator, que tem a função
de ligar e desligar a bomba
centrífuga.

 Considerando que o sistema irá atender apenas a demanda de água
para fins não potáveis, optamos por um sistema simplificado de
tratamento da água, instalando apenas um filtro central, bastante
utilizado em edifícios residenciais, e uma dosadora de cloro.

 Outros elementos importantes para o sistema são:
 Extravasor, dotado de sifão ladrão, que deve ser instalado dentro
da cisterna e fará o controle do nível para que não haja
transbordamento.
 Freio d'água, instalado no fundo da cisterna para reduzir a
velocidade de entrada da água e evitar o revolvimento das
partículas finas decantadas no fundo da cisterna.

 A distribuição dos pontos de consumo foram determinados conforme
a praticidade de instalação e demanda.
 No 3º, 2º e 1º pavimentos do prédio central e laboratórios serão
instaladas torneiras abaixo dos lavatórios dos banheiros.
 No prédio central, no térreo, serão instaladas torneiras no entorno do
prédio, pois nesse pavimento a demanda de águas para fins não
potáveis é mais intensa.
 Para atender a NBR 15.527/2007, todos os pontos de consumo
devem ser identificados com placa de advertência.

 Tempo estimado de 2 meses para conclusão do projeto.
 Foram feitas pesquisas para que fosse possível estimar o custo do
projeto.
 Custo com mão-de-obra: R$ 11.627,60)
 Custo dos materiais para execução: R$ 25.533,06
 Custo total do projeto: R$ 37.160,66.

 Para calcular o tempo de retorno do investimento, consultou-se a
tabela de tarifas de fornecimento de água potável e tratamento de
esgoto da Companhia de Saneamento Básico do Estado de São
Paulo (SABESP).
 A UniSantos se enquadra na tabela de consumo Comercial / Normal,
com consumo superior a 50 m³.
 A tarifa de fornecimento de água é de R$ 10,06/ m³, sendo o mesmo
valor cobrado para o tratamento de esgoto.
 Será gerada economia de R$ 20,12/ m³ com a utilização de água
captada das chuvas.
Resultados EsperadosResultados Esperados

 Tempo de retorno do
investimento do projeto
com atendimento de
91,67% da demanda,
conforme nível de
confiabilidade, sendo
calculada taxa de juros de
1% ao mês para o custo
do projeto
Período
Demanda
Mensal (m³)
Economia
mensal gerada
Valor acumulado de
economia gerada
Valor Presente do
custo do Projeto
0 0 -R$ -R$ 37.160,66R$
1 116,84 2.350,82R$ 2.350,82R$ 37.532,27R$
2 116,84 2.350,82R$ 4.701,64R$ 37.907,59R$
3 116,84 2.350,82R$ 7.052,46R$ 38.286,67R$
4 116,84 2.350,82R$ 9.403,28R$ 38.669,53R$
5 116,84 2.350,82R$ 11.754,10R$ 39.056,23R$
6 116,84 2.350,82R$ 14.104,92R$ 39.446,79R$
7 116,84 2.350,82R$ 16.455,75R$ 39.841,26R$
8 116,84 2.350,82R$ 18.806,57R$ 40.239,67R$
9 116,84 2.350,82R$ 21.157,39R$ 40.642,07R$
10 116,84 2.350,82R$ 23.508,21R$ 41.048,49R$
11 116,84 2.350,82R$ 25.859,03R$ 41.458,97R$
12 116,84 2.350,82R$ 28.209,85R$ 41.873,56R$
13 116,84 2.350,82R$ 30.560,67R$ 42.292,30R$
14 116,84 2.350,82R$ 32.911,49R$ 42.715,22R$
15 116,84 2.350,82R$ 35.262,31R$ 43.142,37R$
16 116,84 2.350,82R$ 37.613,13R$ 43.573,80R$
17 116,84 2.350,82R$ 39.963,95R$ 44.009,53R$
18 116,84 2.350,82R$ 42.314,77R$ 44.449,63R$
19 116,84 2.350,82R$ 44.665,60R$ 44.894,13R$
20 116,84 2.350,82R$ 47.016,42R$ 45.343,07R$
Atendimento de 91,67 % da demanda

Período
Demanda
Mensal (m³)
Economia
mensal gerada
Valor acumulado de
economia gerada
Valor Presente do
custo do Projeto
0 0 -R$ -R$ 37.160,66R$
1 127,46 2.564,50R$ 2.564,50R$ 37.532,27R$
2 127,46 2.564,50R$ 5.128,99R$ 37.907,59R$
3 127,46 2.564,50R$ 7.693,49R$ 38.286,67R$
4 127,46 2.564,50R$ 10.257,98R$ 38.669,53R$
5 127,46 2.564,50R$ 12.822,48R$ 39.056,23R$
6 127,46 2.564,50R$ 15.386,97R$ 39.446,79R$
7 127,46 2.564,50R$ 17.951,47R$ 39.841,26R$
8 127,46 2.564,50R$ 20.515,96R$ 40.239,67R$
9 127,46 2.564,50R$ 23.080,46R$ 40.642,07R$
10 127,46 2.564,50R$ 25.644,95R$ 41.048,49R$
11 127,46 2.564,50R$ 28.209,45R$ 41.458,97R$
12 127,46 2.564,50R$ 30.773,94R$ 41.873,56R$
13 127,46 2.564,50R$ 33.338,44R$ 42.292,30R$
14 127,46 2.564,50R$ 35.902,93R$ 42.715,22R$
15 127,46 2.564,50R$ 38.467,43R$ 43.142,37R$
16 127,46 2.564,50R$ 41.031,92R$ 43.573,80R$
17 127,46 2.564,50R$ 43.596,42R$ 44.009,53R$
18 127,46 2.564,50R$ 46.160,91R$ 44.449,63R$
19 127,46 2.564,50R$ 48.725,41R$ 44.894,13R$
20 127,46 2.564,50R$ 51.289,90R$ 45.343,07R$
Atendimento de 100 % da demanda
 Tempo de retorno do
investimento do projeto
com atendimento de 100%
da demanda, sendo
calculada taxa de juros de
1% ao mês para o custo
do projeto

 A proposta de projeto de implantação de um sistema de captação e
tratamento de águas pluviais na Universidade Católica de Santos é
viável e sustentável.
 Adequação da UniSantos às políticas ambientais de
sustentabilidade, embasado na ação institucional chamada de
“UNISANTOS VERDE”, na qual são promovidas iniciativas
relacionadas ao meio ambiente e a sustentabilidade.
 O projeto justifica-se devido a economia a ser gerada em relação ao
investimento de implantação do projeto.
ConclusãoConclusão

 ANA, FIESP, SINDUSCON-SP, COMASP, Conservação e reuso de
água em edificações. São Paulo, 2005.
 ABNT. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS.
ABNT NBR 10844:1989: Instalações prediais de águas pluviais –
Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 30/12/1989.
 ABNT. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS.
ABNT NBR 15527:2007: Água de chuva - Aproveitamento de
coberturas em áreas urbanas para fins não potáveis. Rio de Janeiro:
ABNT, 24/09/2007.
 TOMAZ, P. Aproveitamento de água de chuva. São Paulo: Navegar.
2003.
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