O manejo sustentável da água urbana envolve as ações de economia (aparelhos economizadores), de reúso (águas servidas), de aproveitamento eficiente (água da chuva) e de conservação (recarga dos aquíferos).
A água é um recurso que necessita de manejo e uso consciente pois, na forma bruta – salobra e imprópria ao consumo humano –, encontra-se em abundância no meio ambiente mas, na forma potável ou em condições de ser potabilizada, é finita, restrita e limitada aos bolsões telúricos denominados aquíferos (reservas subterrâneas de água).
Aparelhos economizadores
O bom uso da água potável oferecida pela concessionária, utilizando-se de equipamentos economizadores de água como os vasos sanitários com caixa acoplada, registro com sensor de presença, acionamentos de torneiras temporizados e vasos sanitários a vácuo, é a condição primordial para a eficiência e economia de todo sistema hidráulico de edificações
Tratamento das águas servidas
As águas servidas são as águas provenientes da totalidade do esgoto doméstico ou comercial, derivadas dos vasos sanitários, chuveiros, lavatórios de banheiro, banheiras, tanques, máquinas de lavar roupas, pias de cozinha e lavagem de automóveis. Para fins de separação e reúso, as águas servidas compõem-se das águas negras (vasos sanitários e pias de cozinha) e águas cinzas (chuveiros, lavatórios de banheiro, banheiras, tanques, máquinas de lavar roupas e lavagem de automóveis).
Quando não separadas, as águas servidas podem ser tratadas para o reúso restrito ou lançadas no meio ambiente de três maneiras:
Reúso das águas servidas com tratamento simples
No tratamento simples, o esgoto é recolhido e centralizado em uma fossa séptica de alto desempenho no qual se processa a decomposição anaeróbica, depois passa por um reator aeróbico e uma filtragem de areia, sendo finalmente armazenado e bombeado para um sistema de irrigação subterrânea.
Reator aeróbico
O reator é um tanque no qual se opera a decomposição aeróbica da matéria orgânica por parte das bactérias. Um reator simples é composto de três câmaras:
1) A primeira recebe a água a ser tratada e a injeção de ar por meio de um soprador;
2) A segunda contém o meio suporte para a fixação das colônias de bactérias; e
3) A terceira separa e armazena o lodo gerado no processo.
Os reatores aeróbicos podem ser de fluxo ascendente (a água entra por baixo e sai por cima) ou descendente (a água entra por cima e sai por baixo).
Reúso das águas servidas com tratamento completo
No tratamento completo, o esgoto é recolhido e centralizado em uma fossa séptica de alto desempenho e segue para o reator aeróbico. Após o trabalho bacteriano, segue para a esterilização, decantação e filtragem de areia e carvão ativado (não obrigatoriamente nessa ordem). Após o tratamento, a água pode ser utilizada em irrigação superficial por aspersão ou gotejamento excluindo as hortas e frutíferas rasteiras. Nesse processo, é fundamental o controle da qualidade da água para se evitar a proliferação de patogênicos.
Uma variação possível, quando se dispõe de áreas maiores, é, após o trabalho bacteriano no reator, seguir com a água para o chamado Tratamento por Zonas de Raízes, que se caracteriza por um tanque com várias camadas de argila expandida, areia e terra, no qual são cultivadas plantas aquáticas que completam o trabalho bacteriano com micro organismos eficientes localizados nas suas raízes. As plantas aquáticas vão também retirar o excesso de nitrogênio presente na água, que é utilizado na sua própria nutrição.
1- Descarte na terra
2- Reúso das águas com tratamento simples
3- Reúso das águas com tratamento completo a partir das zonas de raízes
4- Reúso das águas com tratamento completo com filtragem
Micro-organismos eficientes
São considerados micro-organismos eficientes as bactérias e fungos que auxiliam a decomposição da matéria orgânica, a fixação do nitrogênio no solo, as funções vitais como a digestão e absorção de nutrientes e o controle dos micro-organismos patogênicos.
Descarte na terra
Para o descarte na terra, as águas servidas devem passar pela fossa séptica e por uma caixa de brita e areia. Após esse pré-tratamento, podem ser aplicadas no terreno por um sumidouro ou vala de infiltração na forma de espinha de peixe.
Reúso das águas cinzas
As águas cinzas são aquelas derivadas dos chuveiros, lavatórios de banheiro, banheiras, tanques, máquinas de lavar roupas e lavagem de automóveis, sejam de uso doméstico ou comercial. É recomendado que as águas cinzas tratadas sejam utilizadas prioritariamente na irrigação e na lavagem de pisos e calçadas. Quando o sistema permitir o contato humano com a água de reúso, a mesma deverá ser desinfetada com cloro ou por meio de raios ultravioleta. Quando utilizadas na lavagem de automóveis, as águas cinzas devem ser tratadas por um processo que, além da filtragem, promova a retirada dos produtos saponáceos agregados e óleo, e proceda também a uma desinfecção final.
O reúso das águas cinzas com lançamento direto no vaso sanitário só é recomendado quando a água a ser reusada venha exclusivamente das máquinas de lavar roupa, em circuito fechado, e seja devidamente tratada para se retirar o excesso de saponáceos.
Para se montar um sistema eficiente de reúso das águas cinzas para irrigação, é necessário:
1) Na fonte do insumo, separar as águas cinzas das águas negras por tubulações independentes;
2) Definir e instalar o equipamento de tratamento para as águas cinzas;
3) Prever um sistema de irrigação adequado; e
4) Direcionar as águas cinzas tratadas para o sistema de irrigação.
O reúso das águas cinzas pode ser feito de três maneiras:
Reúso direto das águas cinzas
No reúso direto, as águas cinzas passam por um retentor de sólidos e são armazenadas em reservatório específico. O uso é feito diretamente mediante bombeamento direcionando a água para a irrigação subterrânea.
Reúso das águas cinzas com filtragem
O tratamento básico das águas cinzas consiste em retenção de sabão, retenção de sólidos e gorduras corporais, reação aeróbica bacteriana, filtragem com areia e filtragem com carvão ativado. A água é armazenada em um reservatório e pode ser usada na irrigação superficial, com exceção das áreas de cultivo de alimentos.
Reúso das águas cinzas com tratamento completo
O tratamento completo, devido ao seu elevado custo, só é aconselhável quando se dispõe de um grande volume de águas cinzas para o reúso, como é o caso dos postos de lavagem de automóveis. Nesses casos, é necessário eliminar da água os saponáceos e o óleo, que poderão prejudicar o enxágue final da pintura dos automóveis. O processo envolve três passos: a aplicação de produtos químicos dosados (carbonato de sódio, sulfato de alumínio e cloro), floculação e filtragens em várias gradações.
Tratamento para águas cinzas
Sistemas de Reúso das Águas Cinzas
Retorno do investimento
Um sistema de reúso de águas cinzas com filtragem para 90 m³/mês proporcionará um retorno de investimento de 1,1 anos (não considerando os aumentos das tarifas acima da inflação e o custo financeiro do investimento aplicado) ou 1,25 anos (considerando as variantes de aumento de tarifa e aplicação)
Aproveitamento da água da chuva
As águas da chuva podem ser aproveitadas para os usos não potáveis da edificação. Para tanto, o projeto de instalações hidráulicas deve prever a separação das águas em pelo menos dois reservatórios – um para água potável e outro para água não potável.
O sistema básico de aproveitamento de água da chuva prevê a captação Recarga de aquíferos em calhas do telhado, uma pré-filtragem na calha para impedir o acúmulo de resíduos nos canos e conexões, a filtragem e o armazenamento final. Para se garantir a qualidade da água armazenada na cisterna, é possível a instalação de equipamentos complementares, destacando-se: redutor de velocidade da água, ladrão e boia com válvula de retenção. O conjunto deve conter ainda um sistema de retroalimentação da água potável para os períodos de estiagem.
Usos não potáveis da água
A categoria de água não potável inclui as águas que podem ser aproveitadas no vaso sanitário, lavagens em geral e irrigação. Quando houver uma filtragem rigorosa e um processo de desinfecção, essa água poderá ser usada também na lavanderia. O uso potável inclui os chuveiros, lavatórios e cozinha.
Recarga de aquíferos
A recarga dos aquíferos é uma das soluções especificadas para a redução dos impactos negativos do excesso de chuvas nas regiões urbanas. Esse impacto ocorre em função de a urbanização recente de nossas cidades ter acarretado uma excessiva área impermeabilizada com construções e calçamentos, que impedem a necessária absorção das águas pluviais pelo solo.
A recarga pode ocorrer de duas maneiras principais: bacias de infiltração e valas de infiltração.
