Captacao de Agua Da Chuva Para Fins Nao Potaveis No Colegio Estadual Dom Manoel Konner

Ministério da Educação Universidade Tecnológica

Federal do Paraná Campus Toledo

Anais do III ENDICT Anais do III ENDICT Anais do III ENDICT Anais do III ENDICT –––– Encontro de Divulgação Científica e Tec Encontro de Divulgação Científica e Tec Encontro de Divulgação Científica e Tec Encontro de Divulgação Científica e Tecnológicanológicanológicanológica ISSN 2176-3046

Universidade Tecnológica Federal do Paraná UTFPR • campus Toledo • 19 a 21 de Outubro de 2011 • www.utfpr.edu.br/toledo

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CARLOS ROBERTO JUCHEN; VANESSA CAROLINE MEZZARI. [email protected] UTFPR – Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Resumo

O uso indiscriminado da água potável, acrescentado da falta de cuidados para com os recursos hídricos trouxe diversas preocupações com relação ao uso da água para a humanidade. O aproveitamento de água pluvial (água de chuva) aparece como uma alternativa viável, de baixo custo e capaz de suprir a necessidade de poupar água boa e economizar recursos que são gastos com o tratamento de água para fins não potáveis. Nesse sentido a prática de coleta, armazenamento e uso da água da chuva nas escolas traz ainda mais uma vantagem: a Educação Ambiental, mostrando aos estudantes do Colégio Estadual Dom Manoel Könner a importância de buscar novas alternativas para diminuir o consumo de água tratada. Palavras-chave: Água. Aproveitamento. Escassez.

Introdução

A cultura de um povo não é algo que se modifique instantaneamente, é necessário

todo um processo de mudança, é preciso colocar em prática novas medidas que eduquem por

meio de ações locais, melhorando o global. De acordo com Tomaz (2005, p. 17) “Medidas são

as tecnologias e mudanças de comportamento, chamadas de práticas, que resultam no uso

mais eficiente da água”.

Desse modo, nenhum lugar é melhor para adotar novas práticas ambientais e

instaurar a Educação Ambiental do que a escola. É na escola que se aprendem novos hábitos,

novos interesses, novas habilidades, a adquirir criticidade acerca de diversos assuntos, etc.

Devido a isso que o local escolhido para a realização desse trabalho é um colégio. Afinal, a

Educação Ambiental é conteúdo obrigatório e uma das maneiras de explicar para os





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estudantes a importância de cuidar do meio ambiente (sejam eles crianças, jovens,

adolescentes ou adultos) é colocando em prática ações que possibilitem a materialização do

pensamento e das ideologias ambientais.

Com isso, uma das formas de otimizar o uso indiscriminado da água, remete ao

processo de captação de água da chuva para fins não potáveis. A captação da água da chuva

vem para complementar as demais atividades que já são realizadas na escola, como

reciclagem, compostagem e separação de resíduos sólidos. É a perspectiva abstrata do aluno

se modificando em uma perspectiva concreta. O projeto de captação da água da chuva fará

com que o aluno consiga materializar, em dados quantitativos diversos dados como: o volume

de água tratada que é utilizado todos os dias e também a economia monetária do colégio com

a utilização do sistema de captação de água da chuva.

A análise do problema de pesquisa indica exatamente qual a questão que se pretende

resolver (LAKATOS, 2000). Neste trabalho o que se pretende solucionar são os problemas

relacionados à escassez da água, pois a necessidade da água para a vida humana é em si

conflituosa, pois ela é essencial em diversos usos e atividades sociais e econômicas.

(VIANNA, 2005).

Com esse projeto, buscam-se soluções para reduzir os impactos causados pelo uso

inadequado da água.

Desenvolvimento

Este trabalho foi desenvolvido no Colégio Estadual Dom Manoel Könner, localizado

na cidade de Santa Terezinha de Itaipu, oeste do Paraná. De acordo com a localização

cartográfica a cidade se encontra a 25º21’44” de latitude e 54º29’17” de longitude. Para

viabilidade do desenvolvimento desse sistema foram realizadas, durante a pesquisa, diversas

análises e medições, como os telhados, as calhas, os condutores, e dimensionado o

reservatório.

Seguindo as normas da NBR 10844/89 e também recomendações de TOMAZ (2005),

calculou-se a intensidade pluviométrica do município de Santa Terezinha de Itaipu, onde foi

usados o tempo t = 5 min, conforme previsto na NBR 10844/89 e o período de retorno Tr =





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25 anos, pois num ambiente como um colégio é intolerável que aconteçam empoçamentos ou

extravasamentos. Para as demais variáveis foi utilizado o Programa Plúvio 2.1, sendo os

valores das incógnitas do município de Santa Terezinha de Itaipu as seguintes:

K = 2885,472 a = 0,124 b = 25,988 c = 0,927

Desse modo, a intensidade é: I = K . Tr a / (t + b) c I = 178,33 mm/h.

A chuva (intensidade) se comporta em função do tempo de acordo com a curva IDF

(Intensidade – Duração - Frequência), definida conforme o Gráfico 1:

Curvas IDF - PERIODO DE RETORNO DE 25 ANOS

0

50

100

150

200

250

300

350

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110

Duração (min)

Inte

nsid

ad

e (

mm

/h)

T = Santa Terezinha de Itaipu

Gráfico 1 – Curvas IDF (Intensidade, Duração e Frequência) Município de Santa Terezinha de Itaipu.

Para localização de cada telhado e também o seu formato e posição no prédio,

apresenta-se na Figura 1, o colégio em formato 3D, para facilitar a análise e interpretação dos

cálculos.

Figura 2 – 3D do Colégio Estadual Dom Manoel Könner.





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As áreas de contribuição de cada telhado foram calculadas, com a seguintes formulações A =

(a+h/2) . b, e A = a . b, que resultaram em valores estimados em 733,11 m2 de área coberta.

Com as áreas de contribuição calculou-se se a vazão do projeto, o qual representa o

maior volume de água que poderá ser captado nesse sistema, Vazão do projeto (Total) Q = I .

A /60 onde:

Q = Vazão de projeto (L/min); I = Intensidade pluviométrica (mm/h); A = Área de

contribuição ou área de captação (m2), assim: Q = 178,33 . 733,11 /60, Q = 2178,93 L / min

ou 36,32 L / s

Para calcular a vazão da calha foram realizadas as medições da mesma, sendo as

seguintes: largura: 0,2 m e altura 0,12 m. Assim temos o resultado da área e perímetro da

mesma: A = 0,2 . 0,12 = 0,024 e P = 0,2 + 0,12 + 0,12 = 0,44, calculando-se o seguinte

resultado da vazão da calha: Q = K . S/n . RH2/3 . i1/2 , onde:

Q = Vazão (L/min); S = Área da seção molhada (m2); n = Coeficiente de rugosidade; RH =

Raio Hidráulico (m) = A/P (área molhada/perímetro molhado); (TOMAZ, 2005). i =

Declividade da calha (m/m); K = 60.000, assim: Q = 1331,35 L / min ou 22,19 L/s

Segundo a SIMEPAR, é possível concluir que a precipitação média anual do município de

Santa Terezinha de Itaipu é de 148,4 mm. Portanto o dimensionamento do reservatório,

seguindo: V = 0,042 . P . A . T, onde: V = volume do reservatório em litros; P = Precipitação

média anual (mm); A = área de captação (m2); T = número de meses com pouca chuva ou

seca, terá um volume de V ≅ 23 m3.

Para calcular o volume gasto na descarga nas descargas foi feita uma entrevista com

os alunos perguntando quantas vezes eles teriam utilizado a descarga do colégio por dia.

Chegou-se à conclusão que 9,33% dos alunos usam a descarga uma vez ao dia. Com isso pôde

ser calculado o volume de água potável gasta para esse fim, por meio do cálculo: Vb = Fd .

Mo . Va Vb = 839,70 L/dia . 22 (dias de uso); assim Vb = 18.473,40 L/mês ≅ 18,5 m3.

Calculou-se também o uso da descarga pelos professores e funcionários, realizando o mesmo

procedimento: Vb = Fd . Mo . Va, Sendo: Vb = Volume Total (L/dia); Fd = Frequência de

descarga (descarga/hab/dia); Mo = Número de usuários; Va = Litros de água por descarga.

Assim: Vb = 810 L/dia . 22 (dias de uso), chegando a um Vb = 17.820 L/mês ≅ 18 m3.





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Pela equação seguinte pode-se calcular o volume de água utilizado na lavagem das calçadas

do colégio: Vc = Fc . Va . Ac ; onde: Vc = Volume total (L/mês); Fc = Frequência de lavar as

calçadas (lavagem/mês); Va = Litros de água (L/m2); Ac = Área da calçada (m2. Assim

chegou-se um Vc = 29.659,52 L/mês ≅ 30 m3.

Para concluir o cálculo do volume somam-se os demais ambientes, calculado da mesma forma

e chegando a um valor de 14 m3.

De acordo com dados da Companhia de Saneamento do Paraná - SANEPAR o preço

pago pelos primeiros 10 m3 é de R$ 29,40. Após esse consumo o setor comercial paga R$

3,31 por cada m3 de água consumida além da cota mínima. Para o cálculo desse volume

utilizou-se a seguinte fórmula: G = [(M – 10) . 3,31] + 29,40, Sendo: G = Gastos com água

por mês; M = Média de consumo em m3; Assim para o Colégio em estudo, calculou-se um

valor de R$ 520,70

Levando-se em consideração que o sistema de captação de água pluvial seja

instalado no colégio, calculou-se a redução dos gastos mensais com água tratada, com base no

somatório de aproximadamente 80 m3 de água potável com fins não potáveis, promovendo

uma redução de: G = [(M – 10) . 3,31] + 29,40 G = R$ 261,10

O resultado dos custos para execução da obra, ficaram em R$ 10.228,74, que num

calculo simples pode ser estimado em 40 meses para ser resgatado pela economia da água,

Para que a abrangência e objetividade do trabalho se tornassem ainda maiores foi

realizado a construção de uma maquete que ilustra de forma ainda mais concreta o projeto de

captação de água pluvial que se pretende colocar em prática no estabelecimento. Essa

integração dos alunos com o projeto é uma forma de incentivar novos hábitos por meio da

Educação Ambiental, realizando a prática educativa de uma maneira sustentável, concreta,

dinâmica e participativa.

Conclusões

O sistema de captação de água da chuva foi dimensionado para o Colégio Estadual

Dom Manoel Könner, porém serve de modelo para os demais empreendimentos de educação.

Com a instalação do sistema de captação de água pluvial ter-se-á uma redução de

aproximadamente 80m3 no consumo e água tratada, e espera-se uma redução do consumo de





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água tratada de 50%, Porém nenhum valor de construção do projeto, ou tempo de resgate

destes valores substitui a importância ambiental do projeto, usando esta água para abastecer

exclusivamente as descargas dos sanitários e ser utilizada também na limpeza e lavagem dos

pisos, salas de aulas e outros lugares do colégio.

Mudanças no cenário ambiental tornam o futuro algo incerto, duvidoso e complexo,

por isso são necessárias medidas hoje para minimizar os impactos e preservar o mundo

amanhã.

Referências

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10844 – Instalações prediais de águas pluviais. Rio de Janeiro, 1989. 13 p.

LAKATOS, E. M. Metodologia Científica. 3ª Ed. São Paulo: Atlas, 2000. 289 p.

SOFTWARE PLÚVIO 2.1 - desenvolvido pelo Grupo de Pesquisa em Recursos Hídricos (GPRH), no Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa, pode ser obtido no endereço http://www.ufv.br/dea/gprh/softwares.htm.

TOMAZ, P. Aproveitamento de água de chuva. Aproveitamento de água de chuva para áreas urbanas e fins não potáveis. 2. Ed. São Paulo: Navegar Editora, 2005. 180 p.

VIANNA, P. A água vai acabar? A importância dos conflitos pela água na formação do Brasil. In: ALBUQUERQUE, E. S. Que país é esse? Pensando o Brasil contemporâneo. São Paulo: Globo, 2005. p. 341-368.

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