Revista Brasileira de Gestao Ambiental e Sustentabilidade (ISSN 2359-1412)
Bookmark this page

Home > Edições Anteriores > v. 7, n. 17 (2020) > Rodrigues

 

Vol. 7, No 17, p. 1575-1592 - 31 dez. 2020

 

Viabilidade do aproveitamento domiciliar de águas pluviais em municípios de regimes pluviométricos distintos



Lívia Veloso Rodrigues , Marcella Piceli Leite , Michael Silveira Thebaldi , Karina Vilela Rodrigues , Camila Silva Franco e Paula Peixoto Assemany

Resumo
Objetivou-se com este estudo analisar a viabilidade técnica e econômica de reservatórios de aproveitamento de água de chuva, dimensionados para três municípios com climas distintos do estado de Minas Gerais, sendo eles Lavras, Montes Claros e Uberlândia. Para análise da viabilidade técnica, foram usados os métodos de dimensionamento de reservatório apresentados pela NBR 15527: Rippl, Simulação, Azevedo Netto, Alemão, Inglês e Australiano. Para tal, foram utilizadas as séries históricas pluviométricas de cada município para o período de 01/01/1988 a 31/12/2018. A área de captação adotada foi de 100 m², e foram consideradas demandas de água potável de 100, 150 e 300 L per capita, em residências ocupadas por três habitantes, sendo o percentual de substituição de água potável por pluvial equivalente a 30%. Para análise da viabilidade econômica, foram utilizadas as metodologias do Payback Descontado e Índice de Lucratividade. Estas foram embasadas nos valores das tarifas praticadas pelas companhias de abastecimento de água e nos custos de aquisição dos reservatórios dimensionados. Os resultados obtidos mostraram que os reservatórios dimensionados por meio do Método da Simulação apresentaram maiores viabilidades técnica em relação aos demais. Com este, a simulação do comportamento dos reservatórios em todos os meses do ano se mostrou eficaz inclusive nos meses de pouca chuva. Ademais, o tempo necessário para retorno do investimento realizado esteve dentro do horizonte de 30 anos adotado, variando de 4,31 a 25,98 anos. O investimento também foi considerado vantajoso quando analisados os Índices de Lucratividade, os quais foram todos superiores a um, com valores oscilando de 1,16 a 15,79. Lavras, segunda cidade com maior valor de precipitação média anual dentre as avaliadas, foi a mais viável economicamente para implantação de reservatórios, destacando a tarifa de água e esgoto como um fator de grande relevância na análise.


Palavras-chave
Hidrologia urbana; Desenvolvimento sustentável; Reservatório predial de águas pluviais; Viabilidade técnica e econômica.

Abstract
Rainwater harvesting viability at housing buildings in cities with different rainfall regimes. The objective with this study was to analyze the technical and economic viability of rainwater harvesting reservoirs, designed for three cities of Minas Gerais State (Lavras, Montes Claros and Uberlândia). For technical viability analysis, the methods presented by NBR 15527 were used, being Rippl, Simulation, Azevedo Netto, German, English and Australian. To this end, the historical rainfall series of each city were used for the period from 01/01/1988 to 12/31/2018. The adopted harvesting area was 100 m2, and drinking water demands of 100, 150 and 300 L per capita were considered in houses occupied by three inhabitants, with the percentage of substitution of drinking water for rainwater equivalent to 30%. For economic viability analysis, Discounted Payback and Profitability Index methodologies were used. These were based on the fares charged by the water supply companies and on the acquisition costs of the designed reservoirs. The results showed that the reservoirs dimensioned by the Simulation Method had better technical viability compared to the others. With this one, the simulation of the reservoirs' behavior in every month of the year proved their effectiveness including months of low rainfall. In addition, the time required to return the investment was within the adopted 30-year horizon, varying from 4.31 to 25.98 years. The investment was also considered profitable when analyzing the Profitability Indexes, which were all higher than one, with values oscillating from 1.16 to 15.79. Lavras, the second city with the highest average annual precipitation value among the evaluated, was the most economically viable for the implantation of reservoirs, highlighting the water and sewage treatment cost as a great relevance factor in the analysis.


Keywords
Urban hydrology; Rainwater harvesting building reservoir; Sustainability; Technical and economic viability.

DOI
10.21438/rbgas(2020)071734

Texto completo
PDF

Referências
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 15527: Água de chuva - Aproveitamento de coberturas em áreas urbanas para fins não potáveis - Requisitos. Rio de Janeiro: ABNT, 2007.

Alvares, C. A.; Stape, J. L.; Sentelhas, P. C.; Gonçalves, J. L. M.; Sparovek, G. Köppen's climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, v. 22, n. 6, p. 711-728, 2013. https://doi.org/10.1127/0941-2948/2013/0507

BC - Banco Central do Brasil. Taxa de juros básica - histórico. Disponível em: <https://www.bcb.gov.br/controleinflacao/historicotaxasjuros>. Acesso em: 12 set. 2019.

Brandão, J. L. B.; Marcon, P. Análise dos métodos de dimensionamento de reservatórios de águas pluviais sugeridos pela NBR 15527/07 com base na simulação diária. Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 23, n. 6, p. 1031-1041, 2018. https://doi.org/10.1590/s1413-41522018129228

Chao, P. R.; Umapathi, S.; Saman, W. Water consumption characteristics at a sustainable residential development with rainwater-sourced hot water supply. Journal of Cleaner Production, v. 109, p. 190-202, 2015. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.04.091

COPASA - Companhia de Saneamento de Minas Gerais. Tabela de tarifa. 2019. Disponível em: <http://www.copasa.com.br/wps/wcm/connect/ff53fd67-db13-4d21-992f-716d7aa5fecc/Tb_de_tarifa-2018.pdf?MOD=AJPERES&CACHEID=ff53fd67-db13-4d21-992f-716d7aa5fecc>. Acesso em: 26 set. 2019.

Cosentino, L. T.; Borges, M. M. Benefícios da captação de água pluvial para a gestão urbana de recursos hídricos. SBE16 Brazil & Portugal, Universidade Federal de Juiz de Fora, 2016.

Costa, L. C. Dimensionamento de reservatórios para sistemas de abastecimento de água da chuva para a Região dos Campos Gerais tendo em vista cenários de mudanças climáticas. Ponta Grossa: Universidade Estadual de Ponta Grossa, 2016. (Dissertação de mestrado).

Cruz, W. M.; Blanco, C. J. Aproveitamento de água pluvial para fins não potáveis residenciais em Rio Branco-AC. Perspectivas Online: Exatas & Engenharias, v. 17, n. 7, p. 12-24, 2017. https://doi.org/10.25242/885X71720171003

Dias, I. C. S.; Athayde Júnior, G. B. A.; Gadelha, C. L. M. Análises da viabilidade econômica de sistemas de aproveitamento de águas pluviais para fins não-potáveis em residências na Cidade de João Pessoa-PB. Revista Econômica do Nordeste, v. 38, n. 4, p. 1-10, 2007.

DMAE - Departamento Municipal de Água e Esgoto. Tarifa de água. 2018. Disponível em: <http://servicos.uberlandia.mg.gov.br/uploads/cms_b_arquivos/19809.pdf>. Acesso em: 26 set. 2019.

Dornelles, F.; Goldenfum, J. A.; Tassi, R. Metodologia para ajuste do fator de esgoto/água para aproveitamento de água de chuva. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v. 17, n. 1, p. 111-121, 2012. https://doi.org/10.21168/rbrh.v17n1.p111-121

Garcia, J. S.; Anjos, N. A. B.; Silva, M. J. M. Determinação do volume de armazenamento de águas pluviais utilizando os Métodos de Azevedo Netto e Prático Inglês. Revista Eletrônica Organizações e Sociedade, v. 7, n. 8, p. 161-171, 2018.

Ghimire, S. R.; Johnston. J. M.; Ingwersen, W. W.; Sojka, S. Life cycle assessment of a commercial rainwater harvesting system compared with a municipal water supply system. Journal of Cleaner Production, v. 151, p. 74-86, 2017. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.02.025

IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Cidades. 2017. Disponível em: <https://cidades.ibge.gov.br/>. Acesso em: 18 nov. 2019.

IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Censo 2010. Disponível em: <https://censo2010.ibge.gov.br/noticias-censo.html?busca=1&id=3&idnoticia=1766&t=censo-2010-populacao-brasil-190-732-694-pessoas&view=noticia>. Acesso em: 26 ago. 2019.

Liu, D. China's sponge cities to soak up rainwater. Nature, v. 537, p. 307, 2016. https://doi.org/10.1038/537307c

Lopes, A. P. G.; Miranda, D. A. Análise crítica de métodos para dimensionamento de reservatórios de água pluvial: estudo comparativo dos Municípios de Belo Horizonte (MG), Recife (PE) e Rio Branco (AC). Scientia cum Industria, v. 4, n. 2, p. 87-91, 2016. https://doi.org/10.18226/23185279.v4iss2p87

Naddeo, V.; Scannapieco, D. Belgiorno, V. Enhanced drinking water supply through harvested rainwater treatment. Journal of Hydrology, v. 498, p. 287-291, 2013. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2013.06.012

Silva, C. R.; Silva, M. A.; Merlo, M. N.; Thebaldi, M. S. Análise técnica e econômica da captação e uso de águas pluviais em uma edificação com diferentes tipos de coberturas. Revista Brasileira de Gestão Ambiental e Sustentabilidade, v. 6, n. 14, p. 911-930, 2019. https://doi.org/10.21438/rbgas.061420

SNIRH - Sistema Nacional de Informações sobre Recursos Hídricos. 2018. Disponível em: <http://www.snirh.gov.br/hidroweb/publico/medicoes_historicas_abas.jsf>. Acesso em: 10 set. 2019.

SNIS - Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento. Diagnóstico dos serviços de água e esgotos. 2017. Disponível em: <http://www.snis.gov.br/diagnostico-agua-e-esgotos/diagnostico-ae-2017>. Acesso em: 18 nov. 2019.

Souza, R. L. Análise comparativa dos métodos de dimensionamento de reservatórios para aproveitamento de águas pluviais: estudo de caso Hospital Federal do Andaraí/RJ. Rio de Janeiro: Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2015. (Dissertação de mestrado).

Teston, A.; Geraldi, M. S.; Colasio, B. M.; Ghisi, E. Rainwater harvesting in buildings in Brazil: A literature review. Water, v. 10, n. 471, p. 2-25, 2018. https://doi.org/10.3390/w10040471

Wurthmann, K. A nonparametric bootstrapping method for synthetically generating daily precipitation, water supply, and irrigation demand for rainwater harvesting system storage sizing. MethodsX, v. 6, p. 2669-2676, 2019. https://doi.org/10.1016/j.mex.2019.10.025


 

ISSN 2359-1412