Análise de sistemas de aproveitamento de água pluvial em edifícios

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Construção

Proposta metodológica para a correção do coeficiente de retorno de esgoto sanitário em unidades com sistemas de aproveitamento de água pluvial

The use of rainwater for non-potable purposes generates a reduction in the consumption of treated water, however, this reduction is not observed in the generation of wastewater, as this is independent of the water source. In Brazil, the pricing on the services of collection and treatment of sewage, in general, is based on the coefficient of return of the sewage disposal system, which has a relation sewer / water proportional to the consumption of treated water measured at the consumer unit. The use of rainwater originating from utilization systems infer on the coefficient, underestimating the volume of wastewater generated. Therefore, this study presents a methodology for setting the coefficient of return. Different roof areas, reservoir volumes and rates of water consumption situations were simulated. The behavior of adjustment of the coefficient of return were also analyzed for the average area per capita roof (m² / inhabitant) of Rio Claro - SP. As a result, it can be seen that the adjustment of the coefficient of return is directly proportional to the increase of the roof areas and the volumes of reservoirs, and inversely proportional to the total water demand. The corrected coefficient of return showed the minimum value of 0.83 and a maximum value of 1.45, this variation corresponds to the maximum ratio between the demands of total water and rainwater, since the exploitation of rain water should be used only for non-potable uses, according to NBR 15527 / 07. To the municipality of Rio Claro - SP was noted an adjustment of the coefficient of return ranging from 0.99 to 6.61

Estimativa da correção do coeficiente de retorno de esgoto sanitário em habitações com sistemas de aproveitamento de água pluvial: estudo de caso da cidade de Bauru (SP)

Pós-graduação em Engenharia Civil e Ambiental - FEB

Aplicação de programa computacional no dimensionamento de volume de reservatório para sistema de aproveitamento de água pluvial da cidade de Ponta Grossa, PR

The main aim of this paper was to use the REZZ software to calculate the tank volume rainwater harvesting system. For this purpose, rain data of Ponta Grossa-PR-Brazil were used considering different statistical treatment (average, 75%, 85%, 95% and 99% of confidence) and different roof areas (50, 80, 120 and 200 m2). The harvesting system was considered only for toilet flush in households with 3, 4 and 5 inhabitants. There were applied the following methods/concepts: Flow equalization (Rippl); Brazilian method as well the English and German practical methods. Further, the mass-balance was simulated for some conditions. All considered methods are described in NBR15527/07, the Brazilian standard for rainwater harvesting. As expected, the results pointed out for huge differences depending on the choice method and the statistical treatment of the rain data. The REZZ appliance showed to be useful thus permitting to set different conditions and to obtain rapid results in order to assist designers to adopt the best cistern volume for each particular case.

Implementação de um sistema de previsão e controlo para operação otimizada de um sistema de recolha e armazenamento de água pluvial

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Procedimentos para o dimensionamento de reservatório de água pluvial para residências unifamiliares: viabilidade e aprimoramento metodológico

This paper focus to apply, to discuss and to propose the Maximum Harvesting Method improvement, regarding the method application, for household rainwater harvesting systems. For this purpose, the rainwater was considered to supply the flush toilet demand in a household for 3, 4, and 5 inhabitants. The 80, 120 and 200m2 catchments areas and the 0, 1, 2 and 4mm first flushes discharges were also considered. Further, the improvement suggestions for cistern volume calculus and volume/level dynamics variation in a period were presented and the results were compared applying the Simulation Analyses Method. The results indicate that the Maximum Harvesting Method could be applied and that the improvement proposal can be used to determinate the cistern volume as well to analyze the dynamic behavior of volume/level, constituting by itself a single tool to assist rainwater harvesting systems designers.

Avaliação do desempenho de uma unidade em escala real para tratamento de água pluvial empregando a filtração direta por meio de filtro de pressão e amido natural de milho como coagulante primário

The aim of this study was to investigate the performance of an experimental rainwater treatment system for non-potable uses. Without the first-flush discharge it was expected to control the quality of captured rainwater and to minimize the rainwater by-pass caused by the first-flush strategy. A full-scale direct filtration unit was operated and a solution of natural corn starch was used as the primary coagulant. The color, turbidity e coliform efficiencies of the unit was analyzed based on filtration loads and the net water production was estimated. The results pointed out turbidity removal up to 70.8% and color removal up to 61.0%. The backwash of the filtering system was completed in 3 minutes at the rate of 1,440 m3/m2day with consumption of treated water from 0.5% to 2.2%, based on the potentially harvesting.

Aproveitamento de águas pluviais para rega

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Hidráulica

Contribuição para a redução dos consumos de água da rede, através da utilização de águas pluviais

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia do Ambiente – Perfil Engenharia Sanitária

Tecnologias de gestão e uso do solo para melhoria da eficiência no uso da água pluvial na Bacia Hidrográfica de Ribeira Seca

A produção de alimentos em ambientes secos, como Cabo Verde, é severamente afectada pela chuva insuficiente e irregular, secas recorrentes, eventos de alta intensidade, perdas de água através de escoamento rápido e altas taxas de evaporação do solo, resultando em baixa eficiência na utilização da água pluvial. Apesar dos investimentos em técnicas de conservação do solo e da água em Cabo Verde, a produtividade das culturas pluviais permanece baixa. O projecto de pesquisa propõe investigar tecnologias de gestão e uso da terra para condições de sequeiro de Cabo-Verde para aumentar a eficiência do uso da água de chuva e rendimento das culturas, combinando conhecimentos científicos e tradicionais numa abordagem participativa no campo. Ensaios de campo a escala de parcelas foram instalados para testar os efeitos de técnicas integradas no rendimento das culturas, nutrientes do solo e no balanço hídrico. As experiencias de campo foram concebidas e estão a ser executadas em estreita colaboração com os agricultores locais e os resultados avaliados utilizando indicadores biofísicos e económicos. O enfoque recai sobre as técnicas acessíveis de gestão e uso da terra que sejam viáveis e eficientes, aumentando a eficiência no uso da água pluvial e o rendimento das culturas de sequeiro.

Aproveitamento da água de umidificação de malte da moagem úmida como matéria prima na fabricação de cerveja

A água de umidificação de malte, resultante da moagem úmida, pode ser usada como matéria prima na fabricação de cerveja. Há, entretanto, cervejarias que descartam esse subproduto, e conseqüentemente, o extrato nele contido. Em função disso, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a possibilidade de ganho de rendimento na mosturação e alterações nas características químicas e sensoriais da bebida, em virtude do uso dessa água. Cervejas do tipo Pilsen foram produzidas de duas formas: com e sem água de umidificação de malte. Utilizou-se como matéria prima malte, lúpulo, xarope de maltose, água destilada e água de umidificação de malte. O mosto foi produzido pelo processo de infusão, separado do bagaço de malte por filtração convencional e fervido durante 60 minutos. Após seu resfriamento e clarificação o mosto foi inoculado com levedura de baixa fermentação (1,3g/l, ps) e colocado para fermentar a 10°C. A fermentação foi encerrada com 90% da atenuação limite. Em seguida, a cerveja foi engarrafada e maturada a 0°C por 14 dias. Os resultados mostraram que o aumento do rendimento de mosturação, em função do uso da água de umidificação de malte, foi estatisticamente não significativo. A utilização dessa água praticamente não alterou as características químicas e sensoriais da cerveja, havendo apenas um leve aumento na intensidade de cor da bebida (7,1 x 8,0 EBC). Considerando, no entanto, que a água de umidificação de malte obtida em nível industrial apresenta maior concentração de extrato em relação àquela produzida em laboratório, espera-se que o uso da primeira traga ganho de rendimento industrial sem alterações significativas nas características da cerveja.

Sistema automatizado para o aproveitamento de água cinza e azul, com controle de PH utilizando lógica fuzzy

Every day, water scarcity becomes a more serious problem and, directly affects global society. Studies are directed in order to raise awareness of the rational use of this natural asset that is essential to our survival. Only 0.007% of the water available in the world have easy access and can be consumed by humans, it can be found in rivers, lakes, etc... To better take advantage of the water used in homes and small businesses, reuse projects are often implemented, resulting in savings for customers of water utilities. The reuse projects involve several areas of engineering, like Environmental, Chemical, Electrical and Computer Engineering. The last two are responsible for the control of the process, which aims to make gray water (soapy water), and clear blue water (rain water), ideal for consumption, or for use in watering gardens, flushing, among others applications. Water has several features that should be taken into consideration when it comes to working its reuse. Some of the features are, turbidity, temperature, electrical conductivity and, pH. In this document there is a proposal to control the pH (potential Hydrogen) through a microcontroller, using the fuzzy logic as strategy of control. The controller was developed in the fuzzy toolbox of Matlab®

Aproveitamento da água de umidificação de malte da moagem úmida como matéria prima na fabricação de cerveja

A água de umidificação de malte, resultante da moagem úmida, pode ser usada como matéria prima na fabricação de cerveja. Há, entretanto, cervejarias que descartam esse subproduto, e conseqüentemente, o extrato nele contido. em função disso, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a possibilidade de ganho de rendimento na mosturação e alterações nas características químicas e sensoriais da bebida, em virtude do uso dessa água. Cervejas do tipo Pilsen foram produzidas de duas formas: com e sem água de umidificação de malte. Utilizou-se como matéria prima malte, lúpulo, xarope de maltose, água destilada e água de umidificação de malte. O mosto foi produzido pelo processo de infusão, separado do bagaço de malte por filtração convencional e fervido durante 60 minutos. Após seu resfriamento e clarificação o mosto foi inoculado com levedura de baixa fermentação (1,3g/l, ps) e colocado para fermentar a 10°C. A fermentação foi encerrada com 90% da atenuação limite. em seguida, a cerveja foi engarrafada e maturada a 0°C por 14 dias. Os resultados mostraram que o aumento do rendimento de mosturação, em função do uso da água de umidificação de malte, foi estatisticamente não significativo. A utilização dessa água praticamente não alterou as características químicas e sensoriais da cerveja, havendo apenas um leve aumento na intensidade de cor da bebida (7,1 x 8,0 EBC). Considerando, no entanto, que a água de umidificação de malte obtida em nível industrial apresenta maior concentração de extrato em relação àquela produzida em laboratório, espera-se que o uso da primeira traga ganho de rendimento industrial sem alterações significativas nas características da cerveja.

O aproveitamento de água de chuva para fins não potáveis na cidade universitária professor José da Silveira Netto - Belém/PA

A Amazônia brasileira detém cerca de 69% da água doce disponível no Brasil, quantidade que acaba criando a ilusão de que não falta e nem faltará água na região, assim, a grande oferta deste recurso se torna um problema quando se trata da Gestão e Planejamento dos Recursos Hídricos na Amazônia, em função do uso perdulário e a falta de conservação dos mananciais, agravado pelo lançamento de resíduos líquidos sem tratamento. Falar em programas de conservação de água na Amazônia algumas décadas atrás e ainda hoje, com menor intensidade, é de certa forma estranha, devido à grande quantidade de água disponível e a cultura da abundância. Porém, com as mudanças climáticas, ssociada à crise da água no século XXI e o crescimento da consciência ambiental, surgiu um novo paradigma para o uso da água. Assim, a presente pesquisa busca discutir a importância do aproveitamento de água de chuva para fins não potáveis, visto o potencial de aproveitamento, ao longo de todo ano, devido o alto índice pluviométrico presente na região amazônica, variando, em média, de 119,6mm no mês de novembro a 441,6mm no mês de março. Foi verificado o potencial de aproveitamento de água da chuva, a partir das áreas dos telhados de alguns prédios, localizados na Universidade Federal do Pará – UFPA, Campus Guamá, também conhecido como Cidade Universitária Professor José da Silveira Netto. Os métodos utilizados para o dimensionamento do reservatório foram os de Rippl e o Interativo, sendo a verificação da viabilidade econômica feita através dos métodos do Valor Presente Líquido - VPL e payback descontado. Como resultado, obteve-se através do método de Rippl um volume superior a 1000 m³, enquanto que, pelo método interativo foi de no máximo 75 m³. A viabilidade econômica apresentou-se fragilizada em função do tempo de retorno ser superior a vida útil do sistema de aproveitamento de água de chuva.

Utilização de água pluvial para fins não potáveis: análise do atendimento da demanda pelo método de eficiências para dimensionamento de reservatório para diferentes regimes pluviométricos brasileiros

Brazil has about 12 % of a life´s essential resource: the superficial fresh water of the planet. However, today it is possible to observe the bad management of this resource, generating serious consequences on the quality that results in the loss of the use´s availability. In this scenario, the catchment of rainwater for undrinkable use is an alternative that has been broadly studied for the scientific community. When planning a system of rainwater catchment, the sizing of the required volume of the tank that will keep the water has a fundamental importance for the project, seeing that the supersizing of the tank can bring high costs and the undersizing can bring shortage in the water supply. This paper used a methodology based on two concepts: the harvesting efficiencies and the attending efficiencies of the system. This method takes as principle that exist a perfect demand that minimize the repayment time, condition that happened when the efficiencies are equal. Brazilian’s cities with different weathers and different rainfalls where chosen to simulate the attending for different demands for a typical residence. The data where parameterized according to the roof area and the number of residents, that way is possible that a future conference can be easily done and it also ensure results closer to the reality. The results showed that cities with a lower period of drought, even those with high level of rainfall on the raining mouths, have lower potential of water supply. The cities where the rainfall is more constant and also more high, even small roofs areas and small tank´s volumes – about half of the size compare to the cities with less propitious conditions – can generate high levels of water saving. With an eye to promote the environmental sustainability, the investment on projects for the catchment of rainwater is a good alternative