Reúso de água nas escolas: estudo de caso e proposta.

  FAPEN ON-LINE. Ano 1, Volume 7, Série 21/07, 2020.

Prof. Dr. Fábio Pestana Ramos.

Doutor em Ciências Humanas - USP.

MBA em Gestão de Pessoas - UNIA.

Licenciado em História - CEUCLAR.

Licenciado em Filosofia - FE/USP.

Bacharel em Filosofia - FFLCH/USP.

 

Orientador e líder do projeto.

AUTORES: E. S. CARVALHO; J. A. OLIVEIRA JUNIOR; J. A. FONSECA; M. F. SANTOS; V. A. L. VALE; V. R. SILVA.

RESUMO: Analisaremos o uso da água, soluções alternativas para redução de consumo nas escolas e técnicas de reutilização. A reutilização ou reúso de água não é um conceito novo e tem sido praticado em todo mundo há muitos anos. Deve-se considerar o reuso de água como parte de uma atividade mais abrangente que é o uso racional ou eficiente da água. Mostraremos algumas técnicas, dando ênfase nas estimativas de consumo aplicado em uma escola municipal (fictícia), onde o consumo de água é altíssimo. A partir dai, mostraremos o quanto é rentável a utilização dessas técnicas no âmbito financeiro e ambiental. 

PALAVRAS-CHAVE: Reutilização, Água, Consumo de Água.

 

ABSTRACT: We will analyze water use, alternative solutions to reduce consumption in schools and reuse techniques. The reuse or reuse of water is not a new concept and has been practiced worldwide for many years. Water reuse should be considered as part of a broader activity that is the rational or efficient use of water. We will show some techniques, emphasizing the consumption estimates applied in a municipal (fictitious) school, where water consumption is very high. From there, we will show how profitable it is to use these techniques in the financial and environmental spheres.

KEYWORDS: Reuse, Water, Water Consumption.

 

1. INTRODUÇÃO.

O tema água tem sido muito abordado atualmente, pois seu uso inconsciente somado às condições das constantes transformações climáticas que o planeta vem sofrendo, traz a tona uma preocupação.

Conforme os anos vão passando, as pessoas tem demonstrado uma postura errada em relação à preservação dos recursos hídricos em geral.

Grandes cidades, como São Paulo e outras da região metropolitana e do litoral paulista, já sentem os efeitos da falta de água.

No entanto, o Brasil não é o único país que passa por esse problema, outras regiões do mundo, como a África, estão passando pela mesma situação.

A falta de água provoca um efeito dominó, pois sem este precioso recurso uma serie de serviços sofrem prejuízo, como, por exemplo, a distribuição de energia.

A humanidade, inconsciente, diante da realidade, vem se apropriando dos recursos hídricos sem se preocupar com a preservação de seu ciclo natural, poluindo os reservatórios ou desviando os cursos originais das águas.

Por outro lado, com o crescimento descontrolado e desordenado das zonas urbanas, a ocupação humana e construções nas margens dos rios e córregos, aumentam-se os riscos potenciais de degradação da qualidade hídrica, o que reflete diretamente no quadro de escassez de água.

Alguns projetos foram desenvolvidos em parceria com a Escola Politécnica da USP e com a UFSCar, então orientados na Unicamp pela professora Marina Sangoi de Oliveira (2005), sobre o consumo de água nas escolas.

Os levantamentos tiveram como objetivo analisar os prédios escolares do ponto de vista do uso de água, as condições de operação e estado de conservação deste recurso.

As condições de operação dizem respeito ao funcionamento dos equipamentos, ocorrência de vazamentos e dificuldades de fechamento dos registros.

Escolas de 60 anos ou de dois ou três anos não apresentaram muitas diferenças quanto ao vazamento de água.

As antigas já passaram por manutenções e as novas rapidamente apresentam problemas por causa da precariedade dos materiais utilizados.

Outro levantamento da pesquisa avaliou a adequação dos aparelhos instalados em função do volume e do tipo de público atendido.

Também foi considerado o número de bacias sanitárias em banheiros públicos presentes nas escolas, a altura de colocação dos equipamentos, obediência às normas e sua adequação com relação ao desperdício de água, pois muitas vezes as diretrizes seguem manuais que não se adaptam às condições brasileiras.

A Secretaria de Educação do município de São Paulo forneceu o projeto arquitetônico, que nem sempre está adequado a uma utilização eficiente da água.

As escolas analisadas pelos pesquisadores tinham projetos de sistemas prediais hidráulico-sanitários ineficientes.

Cópias heliográficas ou croquis foram digitalizados para que pudessem ser detalhadas posições de ralos, registros, torneiras, bacias, pias e demais componentes.

Nas escolas estudadas estimaram-se perdas que chegam até a 80% do volume de água gasto mensalmente.

Cerca de 10% das escolas apresentaram vazamentos na rede enterrada e muitos deles não afloraram de forma a se fazerem visíveis aqueles que utilizam o edifício.

A ocorrência de patologias nos sistemas hidráulico e sanitário é outro problema frequente em 40% das escolas.

Os aparelhos e equipamentos com maior incidência de patologias são as torneiras de uso geral e as válvulas de descarga.

Nos sistemas prediais de água fria e quente as patologias mais frequentes referem-se ao cavalete do hidrômetro (vazamentos, ausência de volantes nos registros) e no reservatório superior (problemas na tampa ou na boia).

Nos sistemas prediais de esgoto sanitário e águas pluviais, os maiores problemas localizam-se nas caixas de gordura (ausência de sifão, subdimensão, vedação inadequada) e nas caixas de inspeção de esgoto (vedação inadequada ou tampa lacrada, presença de resíduos sólidos no interior).

Então, partindo da premissa que a água é um bem finito e que já está se esgotando, precisa adotar técnicas de como reutilizar a água, promovendo a importância de sua conservação.

No setor urbano, os potenciais de reúso da água ainda são desconhecidos da maior parte da população, nas escolas esta realidade se repete, onde praticamente inexistem projetos arquitetônicos que considerem a questão.

Nossa proposta é demonstrar através do estudo de caso de uma escola municipal da cidade de Santos, que não utiliza nenhum sistema de reaproveitamento de água, como um projeto eficaz poderia gerar economia contra o desperdício de água.

A proposta é contribuir para criação de parâmetros que possibilitem a reutilização de água em escolas em quantidades significativas, exigindo apenas adaptações de baixo investimento.

Nesta pesquisa serão abordados sistemas eficientes de economia e reuso de água, priorizando a saúde do usuário.

Abordaremos alternativas sustentáveis de utilização de recursos naturais, observando o uso da água de forma inconsciente.

Percebe-se que o maior descaso ocorre quando se trata do uso irracional, pois, infelizmente, o Brasil ainda não possui uma politica voltada ao crescimento sustentável, inserindo-se lentamente nesse novo mercado.

Independente do aproveitamento econômico, é importante que as pessoas aprendam a cuidar e preservar a água, visto estar se transformando em um recurso cada vez mais escasso, para que no futuro possamos evitar guerras e conflitos por sua disputa.

 

2. CONSIDERAÇÕES SOBRE O ESTUDO DE CASO.

O reuso relaciona-se com a proteção à saúde pública e meio ambiente, saneamento ambiental e gerenciamento de recursos hídricos.

Para a prática do reúso é necessário conhecer as bases legais e assim definir a sua forma correta.

Sendo assim, o reúso pode ser um instrumento para liberação de recursos hídricos de melhor qualidade para fins mais nobres, utilizando afluentes e protegendo a saúde pública e o meio ambiente.

Neste projeto utilizamos o reúso de águas cinza e a captação e armazenamento da água da chuva em uma escola infantil municipal da cidade de Santos.

Analisamos os resultados durante um mês e ao final tabulamos os dados para demostrar os pontos fortes da proposta, comparando os resultados ao que foi economizado em relação aos meses anteriores, quando ainda não havia o sistema de tratamento proposto.

Atualmente grande parte da água da chuva vai parar na rede de esgoto das cidades, gerando um grande desperdício.

Esta água, se captada, poderia ser usada para diversas finalidades.

É verdade que o sistema de reúso de água vem ganhando espaço lentamente no Brasil e no mundo, devido à carência do recurso e aumento de seu consumo.

Muitas empresas, indústrias e áreas comerciais, já fazem uso do sistema de captação e armazenagem da água da chuva, que é usada em limpezas em geral, resultando em uma grande economia na conta de água.

Muitas já adotam também os meios mais eficazes contra o desperdício, como a torneira inteligente, que possui um temporizador que a faz fechar sozinha após algum tempo aberta.

Todavia, em escolas, sobretudo públicas, não existem projetos que consideram os benefícios do reuso de água.

 

3. OBJETIVO E METODOLOGIA.

O presente trabalho tem por objetivo colocar em prática a reutilização de água, em uma escola municipal da cidade Santos, mantida incógnita por razões éticas, simulando um projeto economicamente viável com retorno em curto prazo.

Neste sentido, pretendemos conscientizar a comunidade local e a sociedade no que diz respeito à utilização e/ou consumo adequado da água potável.

Demostraremos a real necessidade de implantação do reúso de água em função da atual situação da disponibilidade hídrica, que se encontra cada vez mais reduzida.

Para tanto levamos em consideração que a água captada da chuva será utilizada para consumo humano, depois de passar por um tratamento adequado.

A água captada da chuva pode ser utilizada também para outros fins, como, por exemplo, irrigação de plantas, lavagem e limpezas de calçadas.

 

3.1 Objetivo específico.

Pretendemos descrever os conceitos e métodos relativos ao reúso da água na atividade escolar, com ênfase a uma escola municipal da cidade de Santos, mantida incógnita, discutindo o beneficiamento da utilização deste método, motivado pela preocupação mundial com a sustentabilidade, assim como com o valor econômico da água.

 

3.2 Metodologia.

Utilizamos pesquisa bibliográfica junto a publicações cientificas e arquivos, além de consulta em sites relacionados ao tema.

A pesquisa foi realizada ao longo de cinco meses, entre fevereiro e junho de 2015, orientada pelo Prof. Dr. Fábio Pestana Ramos.

Utilizamos a pesquisa de campo como forma de obter dados, consolidando a simulação de uma proposta embrionária de implantação de mudanças na escola analisada.

 

4. ANÁLISE DOS RESULTADOS.

Na escola analisada, constatamos mais de 4.351 milhões de litros gastos para 1.836 milhões de litros consumidos, para um total de 1.364 alunos presentes na instituição de ensino.

Através de pesquisas e coleta de dados, foi elaborada uma tabela e um gráfico para mostrar o consumo mensal da água na Instituição, como mostra a Tabela 1 e o Gráfico 1.

Caso houvesse a implantação de um sistema simples de captação de água de chuva para reuso, haveria uma economia de quase 50% no volume mensal utilizado pela escola.

Esta informação está simbolizada no gráfico 2, que simula a economia mensal de água após a implantação do sistema de captação da água de chuva na escola.

 

4.1 Operações de filtragem.

Para reutilizar a água das chuvas, seria necessário implantar um sistema de filtragem, o qual é simbolizado pela figura 1.

 

FLOCAÇÃO.

A floculação e a coagulação são processos químicos e físicos em que partículas muito pequenas são agregadas, formando flósculos, para que possam decantar-se.

Essa é uma das primeiras etapas do tratamento de água.

 

DECANTAÇÃO.

A decantação que é um método de separação pouco rigoroso entre uma fase sólida e uma fase líquida ou entre duas fases líquidas.

Esta separação realiza-se devido à diferença de tamanho ou peso das partículas pelo efeito de uma corrente lenta de água ou ar.

Para separar uma fase sólida de uma fase líquida, deixa-se a mistura em repouso para que o sólido se deposite no fundo do recipiente - sedimentação.

O líquido sobrenadante é então transferido, lenta e cuidadosamente, para outro recipiente, evitando-se que o sólido venha arrastado.

 

FILTRAÇÃO.

A filtração é um processo físico de separação de misturas heterogêneas do tipo sólido-líquido ou gás-sólido.

Como o próprio nome indica, utiliza-se um filtro (um material poroso) para reter as partículas sólidas, separando-as do líquido ou do gás.

A cloração consiste na adição de cloro na água clarificada.

Este produto é usado para destruição de microrganismos presentes na água, que não foram retidos na etapa anterior.

 

CLORAÇÃO.

O cloro é aplicado em forma de gás ou em soluções de hipoclorito, numa proporção que varia de acordo com a qualidade da água e de acordo com o cloro residual que se deseja manter na rede de abastecimento.

O cloro é utilizado para desinfecção, para reduzir gosto, odor e coloração da água, é considerado indispensável para a potabilização da água, possibilitando seu consumo.

 

4.2 Etapas e procedimentos.

Para tornar a água coletada potável é necessário verificar se há capacidade no tanque de recebimento da água para ser tratada.

Depois, caso esteja cheia demais, é preciso abrir a válvula de escape, presente na parte lateral do tanque.

 

Verificado esses processos, o tratamento da água começa abrindo a válvula que joga a água para o tranque de floculação.

O equipamento libra a dosagem certa do reagente sulfato de alumínio junto com a bomba, que movimentará a pá com forte agitação durante 30min.

Em seguida é aberta uma válvula do tanque de floculação que despejará água no tanque de decantação.

A água é decantada por cerca de uma hora, depois desse processo outra válvula é aberta, passando a água do tanque de decantação para o filtro.

O filtro envia a água para última etapa do tratamento, que é a cloração, também realizada pelo equipamento.

No tanque de cloração, o reagente precisa agir por cerca de 30 minutos agitando a água.

Uma bomba leva, depois, a água já tratada para a caixa de água, disponibilizada para consumo humano como potável.

Configurando um processo que deve ser repetido sempre que o tanque com água da chuva fica cheio, podendo enquanto o próximo tanque ainda está em processo de espera, no caso de existir mais de um tanque de armazenamento de chuva.

 

5. EXECUÇÃO DE UM PROTÓTIPO.

Pensando na situação atual, onde existe uma grande necessidade de economizar água, preparamos um protótipo funcional em escala reduzida, conforme pode ser observado na figura 2, 3 e 4.

Figura 2 - Protótipo do sistema de coleta e tratamento
de água (foto de autoria do líder do projeto).

Figura 3 - Protótipo do sistema de coleta e tratamento, retratando
as etapas de transformação da água da chuva em potável
(foto de autoria do líder do projeto).

Figura 4 - Protótipo do sistema de coleta e tratamento de
água em funcionamento (foto de autoria do líder do projeto).

Utilizando os principio anteriormente descritos, o aproveitamento da água da chuva se torna simples e eficaz, evitando o desperdício, podendo ser adaptada em qualquer escola.

Sendo necessário para tal, somente um sistema de captação da chuva e tratamento da água.

Este sistema tem um custo baixo, necessita somente de calhas no telhado e tubulações para levar a água da chuva até um reservatório primário, que é interligado em um sistema de tratamento (floculação, decantação, filtragem, desinfecção, cloração).

Obviamente, a implantação do sistema em novas construções é mais simples, mas adaptar a estrutura existente também é possível, exigindo uma área livre no local para comportar os tanques de armazenagem chuva.

Após os tratamentos realizados, a água tratada é bombeada para uma caixa extra, de onde será distribuída para toda a escola, não exigindo alterações internas nos encanamentos já existentes.

Figura 5 - Equipe responsável pelo desenvolvimento da
proposta e do protótipo do sistema de coleta e tratamento
de água (foto de autoria do líder do projeto).

6. CONCLUSÃO.

O aumento da demanda por água e a redução da oferta, gerando escassez de água, conduz ao reúso como solução para a racionalização e preservação ambiental.

Tentamos demonstrar aqui a importância da reutilização da água em escolas, onde o consumo é elevado, sugerindo a otimização deste recurso finito.

A despeito da necessidade de regulamentação específica para tema, com cuidados cabíveis na proteção do meio ambiente e a conservação do nível da qualidade da água ainda deficiente no Brasil.

Os resultados, da pesquisa de campo em uma escola municipal da cidade de Santos, conduziram a composição de um protótipo simulando métodos de floculação, decantação, filtração e cloração.

Os resultados de potabilização do protótipo se mostraram promissores, foram bastante proveitosos, pois a água da chuva utilizada no processo produziu água tratada potável.

Vale ressaltar que, embora a princípio gaste um determinado valor e tempo, o sistema proporciona um custo benefício considerável, já que possibilita um ganho econômico.

Entretanto, como se trata de um projeto teórico acadêmico, não aplicado concretamente em escola real, devido ao fator tempo contraposto ao custo, nada pode ser afirmado no que diz respeito ao período de retorno de investimento e custos reais.

 

7. REFERÊNCIAS.

BREGA FILHO, Darcy; MANCUSO, Pedro Caetano Sanches. Conceito de reúso de água. Barueri: Manole, 2003.

MANCUSO, Pedro Caetano Sanches. Reúso de água. São Paulo: Dissertação de Mestrado apresentada à Faculdade de Saúde Pública (Departamento de Saúde Ambiental) da Universidade de São Paulo, 1988.

MORELLI, Eduardo Bronzatti. Reúso de água na lavagem de veículos. São Paulo: Dissertação de mestrado apresentada à Escola Politécnica de Engenharia Hidráulica da Universidade de São Paulo, 2005.

OLIVEIRA, Marina Sangoi de. Pesquisa avalia consumo de água em escolas. Jornal da Unicamp, Edição 282. Campinas: 4 a 10 de abril de 2005. Disponível em: <http://www.unicamp.br/unicamp/unicamp_hoje/ju/abril2005/ju282pag11.html > Acesso em 01/03/2015.