monografia sistema reuso

8/20/2019 Monografia Sistema Reuso

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UNIÃO DINÂMICA DE FACULDADE CATARATAS

FACULDADE DINÂMICA DAS CATARATAS

CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL

GUSTAVO JUNOR LAGE NOGUEIRA

REAPROVEITAMENTO DE ÁGUA DISPENSADA PELO DESTILADOR

NO PROCESSO DE DESTILAÇÃO EM LABORATÓRIO

Foz do Iguaçu – PR

2009


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GUSTAVO JUNOR LAGE NOGUEIRA

REAPROVEITAMENTO DE ÁGUA DISPENSADA PELO DESTILADOR

NO PROCESSO DE DESTILAÇÃO EM LABORATÓRIO

Trabalho Final de Graduação

apresentado à banca examinadora da

Faculdade Dinâmica de Cataratas –

UDC, como requisito parcial para

obtenção de grau de Engenheiro

Ambiental.

Orientador(a): MSc. Edneia Santos de

Oliveira Lourenço

Foz do Iguaçu – PR

2009


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III

TERMO DE APROVAÇÃO

UNIÃO DINÂMICA DE FACULDADES CATARATAS

REAPROVEITAMENTO DE ÁGUA NO PROCESSO DE DESTILAÇÃO EM

LABORATÓRIO

TRABALHO FINAL DE GRADUAÇÃO PARA OBTENÇÃO DO GRAU DEBACHAREL EM ENGENHARIA AMBIENTAL

Aluno(a): Gustavo Junor Lage Nogueira

Orientador(a): Prof(ª) MSc. Edneia Santos de Oliveira Lourenço

Conceito Final

Banca Examinadora:

Prof(ª). Daniel Alberto Salinas

Prof(ª). Jorge Darif

Foz do Iguaçu, 17 de Novembro de 2009


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IV

.

Dedico este projeto a Deus,

pois sem Ele, jamais teria

realizado este trabalho. Pleno de

grandeza e misericórdia, somente

a Ele, toda honra, toda glória e

todo louvor, Ele é a nossa vitória.


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V

AGRADECIMENTOS

Agradeço imensamente a DEUS por ter me concedido paciência nos

momentos difíceis e turbulentos.

Àqueles que, pelo estímulo e apoio, incentivaram-me a preservar este ideal.

Que me consolaram com suas palavras sábias e foram pacientes comigo,

contribuindo para o êxito e melhoramento deste.

À Profª. Msc. Edneia Santos de Oliveira Lourenço, pela orientação

diferenciada, dedicando seu tempo com atenção e presteza.

Ao professor Daniel Salinas que me ajudou no desenvolvimento dos cálculos

deste projeto, dedicando seu tempo nos intervalos para minha orientação.

À minha grande amiga Edione Vitorassi, que com suas idéias me ajudou a

desenvolver este projeto e muitas outras grandes idéias durante todo curso de

graduação enquanto esteve ao meu lado.

Ao meu amigo Rafael Rossini, que neste pouco tempo de convivência sempre

acreditou que tudo dará certo em nossas vidas.

À minha amiga Ana Paula, que com sua sabedoria invejável e espontaneidade

me auxiliou na conclusão deste projeto.

À minha amiga Jane Wika, que me estimulou sempre a nunca deixar de fazer

meu projeto para estar com ela quando ela precisava conversar, mesmo que

ela não tenha cumprido com isso.

Ao meu avô Sebastião Fernandes Lage (in memorian), que sempre me ensinou

a preservar meus ideais.

Aos meus pais, pelo apoio e incentivo a realização da graduação.

Finalmente a natureza por nos conceder o direito à vida.


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VI

"Devemos ser a mudança que queremos ver no mundo."

Mahatma Gandhi


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VII

SUMÁRIO

Página

RESUMO.................................................................................................................. 8ABSTRACT.............................................................................................................. 9INTRODUÇÃO......................................................................................................... 102. REFERENCIAL TEÓRICO................................................................................... 12

2.1. Àgua...................................................................................................... 122.2. Gestão de um recurso finito.................................................................. 142.3. Usos da água........................................................................................ 15

2.3.1. Irrigação...................................................................................... 162.3.2. Indústria...................................................................................... 172.3.3. Uso doméstico............................................................................ 18

2.4. Águas subterrâneas.............................................................................. 19

2.4.1. Poluição das águas subterrâneas............................................... 202.5. Suprimento de água renovável por continente..................................... 212.6. Reuso da água...................................................................................... 22

2.6.1. Política de reuso......................................................................... 242.6.2. Formas potenciais de reuso........................................................ 252.6.3. Reuso urbano.............................................................................. 262.6.4. Reuso agrícola............................................................................ 27

2.6.4.1. Benefícios econômicos do reuso agrícola..................... 282.6.4.2. Benefícios ambientais e a saúde pública....................... 28

2.7. Água destilada ..................................................................................... 293. MATERIAL E MÉTODOS..................................................................................... 31

3.1. Laboratório de química e saneamento.................................................. 313.2. Caracterização populacional................................................................. 353.3. Características do destilador usado no laboratório............................... 363.4. Coleta de dados.................................................................................... 373.5. Visita ao laboratório com um profissional especializado....................... 38

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO........................................................................... 394.1. Levantamento dos materiais e custos de implantação........................ 40

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS................................................................................. 446. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA......................................................................... 45


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VIII

LISTA DE FIGURAS

Página

Figura1: Tipos de reuso........................................................................................ 26Figura 2: Vista geral das bancadas do laboratório................................................

32Figura 3: Sala de reagentes.................................................................................. 33Figura 4: Sala de vidrarias.................................................................................... 33Figura 5: Sala de pesquisas e equipamentos....................................................... 34Figura 6: Laboratório de microbiologia.................................................................. 35Figura 7: Destilador usado no laboratório............................................................. 36Figura 8: Croqui do funcionamento do projeto...................................................... 42


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NOGUEIRA, Gustavo Junior Lage. Reaproveitamento de Água no Processo de

Destilação em Laboratório. Foz do Iguaçu, 2009. Trabalho Final de Graduação

(Bacharelado em Engenharia Ambiental) – Faculdade Dinâmica das Cataratas.

RESUMO

A água é um elemento essencial na vida de todos os seres vivos, sem ela nossoplaneta não teria qualquer forma de vida. Em função do aumento da população, domau uso e poluição dos recursos hídricos, este líquido corre o risco de não estarpresente de forma potável no dia a dia das futuras gerações. Com a crescentepreocupação com a escassez de água, o reuso tem sido umas das melhoresalternativas para a preservação e economia de água.Este estudo teve como objetivopropor um sistema de reaproveitamento de água oriunda do processo para aobtenção de água destilada no laboratório da União Dinâmica de FaculdadesCataratas – UDC. O uso de água destilada para a preparação de aulas eexperimentos de laboratório é extremamente importante e imprescindível, mas, paraa obtenção de um volume de água destilada é necessário uma quantidadeconsiderável de água natural e que o excedente desse processo é simplesmentedescartado. O processo para a captação da água é relativamente simples,necessitando apenas da utilização de um sistema hidráulico por onde a água écaptada e enviada através de bombeamento a um tanque receptor, retornando aolaboratório por gravidade através de sistema hidráulico paralelo, onde voltaria a serutilizada na lavagem de materiais e vidrarias do próprio setor. Com esse sistema dereaproveitamento de água espera sensibilizar a comunidade acadêmica,

professores, diretores e funcionários da importância de se evitar desperdícios etambém colaborar com o meio ambiente, sabemos que a água é um bem difuso enecessário a toda e qualquer forma de vida.

Palavras-chave: REAPROVEITAMENTO, DESTILADOR, DESPERDÍCIOS.


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NOGUEIRA, Gustavo Junor Lage. Water Reuse at Destilation Process in Laboratory.

Foz do Iguaçu, 2009. Completion of Course Work (Bachelor of Environmental

Engineering) – Fculdade Dinâmica das Cataratas.

ABSTRACT

Water is an essential element in the life of all living beings, without it our planet wouldhave no way of life. Aiming the importance of this liquid to humanity, a study wasmade to identify and propose actions that aim to contain, prevent and reduce wasteand create a system to reuse water coming from the process for obtaining distilledwater in the laboratory of União Dinâmica de Faculdades Cataratas – UDC. It isknown that the use of distilled water for the preparation of classes and laboratory

experiments are extremely important and essential, but given that, to obtain a volumeof distilled water requires a considerable amount of ordinary water and the excess ofthis process is simply discarded, a new system to capture this excess and itseventual reuse was elaborated. The process for the catchment is relatively simple,requiring only the use of a hydraulic system where water is collected and sent bypumping to a receiver tank, returning to the laboratory by gravity through parallelhydraulic system, where it would be used to wash glassware and materials in thelaboratory itself. This water can also, when stored in excess, be used for the cleaningof the external area by college janitors. With this system of water reuse, it is expectedto sensitize the academic community, teachers, directors and employees about theimportance of avoiding waste and also can help the environment as it is known thatwater is a necessary element to any way of life.

Key words: Reuse, distiller, waste


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1 INTRODUÇÃO

A água sempre é vista como um dos recursos naturais renováveis e

disponíveis há todas nossas necessidades, porém já há algum tempo ambientalistas

alertam para o desperdício, sua contaminação devido ao lixo, esgoto, invasão ao

redor das reservas, desmatamentos e poluentes industriais e agrícolas.

Sabe-se que a quantidade de água disponível no planeta não se

altera, porém, o mau uso aliado a uma crescente demanda pelo recurso, leva a crer

que o mesmo sofrerá um processo de escassez.

O desperdício de água tem sido o principal responsável pela sua

escassez, embora em quase 100% das atividades humanas seja necessária a


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utilização de água, esse uso pode ser efetuado de maneira consciente sem

desperdícios ou exagero.

A reutilização ou reuso de águas tem sido uma das melhores

alternativas para a prevenção deste líquido, que corre o risco de não estar presente

no dia a dia das futuras gerações.

Apesar da disponibilidade de água potável, ou pura, ainda ser

considerável, em alguns processos em que a água serve como matéria prima há a

necessidade de torná-la ainda mais pura que seu estado natural, efetuando assim o

processo de destilação.

A água destilada apresenta grande importância nas diversas

atividades, desde experimentos realizados por acadêmicos em escolas e

universidades, até nas indústrias farmacêuticas, usada na manipulação de remédios.

Apesar da água destilada ser extremamente importante nestes setores, no processo

de destilação, há uma perda muito grande, pois neste sistema, a água é usada

somente para a realização do processo para obtenção da água destilada.

Em meio à falta de conhecimento do destino final da água, surge a

necessidade de levar ao conhecimento da direção da instituição em análise,

professores, funcionários e dos acadêmicos, preparando-os para serem

colaboradores na questão da economia e reaproveitamento de água.

Este estudo tem como objetivo propor a implantação de um sistema

hidráulico para a captação da água dispensada pelo destilador do Laboratório de

Química e Saneamento, bem como o dimensionamento da caixa receptora da água

captada do destilador.


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2 REFERENCIAL TEÓRICO

2.1 Água

Segundo Tundisi (2005 ) “ A água é o que nutre as colheitas e

florestas, mantém a biodiversidade e os ciclos no planeta e produz paisagens de

grande e variada beleza. Muitas religiões batizam seus fiéis na água. Para os índios

Kogi da Colômbia, os três elementos principais no começo da vida são a mãe, a

noite e a água. Onde não há água não há vida”.


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Este líquido precioso está presente na civilização de hoje, como

esteve em civilizações passadas, somos dependentes de água doce para a

sobrevivência, desenvolvimento social, cultural e econômico (MACÊDO, 2004).

Mesmo sendo dependentes da água para nossa sobrevivência, não

damos o valor e a importância que ela merece, ao contrário de outros recursos

naturais, como as florestas e o solo, que podem ser revitalizados, a água é um

recurso que tem um volume fixo, não pode aumentar ou diminuir (TUNDISI, 2005).

Para Clarke e King (2005) “ O planeta dispõe sempre de 1.386

bilhões de km³ de água aproximadamente. Quase toda essa água (97,5%) é

salgada, espalhada por oceanos, mares, lagos salgados e aquíferos salinos

(reservas subterrâneas). Dos 2,5 % de água doce, mais de dois terços estão

indisponíveis ao ser humano, pois ficam contidos em geleiras, neves, gelos e

subsolos congelados”.

Quando falamos de água estamos falando de um tema muito

complexo, tem ligação direta com o crescimento da população humana, urbanização,

qualidade e quantidade. Sua história, uso e contaminação estão ligadas à saúde,

pois muitas doenças humanas têm veiculação hídrica (TUNDISI, 2005).

“ Segundo a Organização Mundial da Saúde, falta água potável em

cerca de 30 países, principalmente na África e no Oriente Médio. Mais de 1 bilhão de

pessoas têm problemas sérios com essa falta, ou com a qualidade da água,

responsável pela morte de cerca de 15 milhões de crianças por todo o mundo. As

estatísticas mostram que cerca de 70% dos leitos hospitalares são ocupados por

vítimas de doenças de veiculação hídrica, o que mostra a gravidade do problema, de

origem ambiental ”(MOURA, 2004 ).


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A demanda mundial de água aumenta em uma velocidade

considerável. Tudo leva a crer que até metade deste século, em alguns países,

ultrapasse a oferta, isso levará a nossa espécie a conviver com a “falta” ou pouca

água. Abordando o tema desta maneira temos a impressão de que estamos falando

de mercado financeiro, infelizmente, para muitos a água é vista como um bem

econômico a ser comprado e vendido no mercado, em uma busca constante de se

obter lucros (CLARKE e KING, 2005).

2.2 Gestão de Um Recurso Finito

Muito se tem falado sobre a água, onde há água doce e limpa será o

maior problema deste século. E este recurso, que simboliza a fecundidade e tem

sido historicamente objeto de cobiça e conflitos, é finito. A abundância ou escassez

de água determinou o desenvolvimento das civilizações. E agora, apesar das

conquistas tecnológicas, o mundo enfrenta enormes perigos em razão do

esgotamento das reservas de água (MOURA, 2004).

Estudos estimam que até a metade deste século, aproximadamente

50% da população mundial, estejam vivendo em países com grande falta de água

(KLARKE; KING, 2005).

O aumento da população, bem como, o aumento das suas

aspirações, faz com que cada vez tenhamos menos água disponível por pessoa. Em

países como Brasil e Canadá, ricos em água, isso não é muito preocupante, porém,

em boa parte do mundo muitas pessoas já estão enfrentando a falta de água potável

(MANCUSO; SANTOS, 2003).


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De acordo com Moura (2004) “ O Brasil possui cerca de 13% de toda

a água doce do mundo, ou seja, é um país bastante rico em relação a esse recurso,

cada vez mais valioso. Entretanto, notamos uma distribuição desfavorável em

termos geográficos, pois aproximadamente 70% está na Amazônia, que possui

apenas 7% da população brasileira. Na região Sudeste, que concentra 42% da

população, dispõe-se apenas de 6% da água doce”.

2.3 Usos da Água

Segundo Braga et al . (2005) o homem tem usado a água para

diversos fins e não somente para suprir suas necessidades metabólicas. A demanda

pela água é intensa em algumas regiões do planeta, tais como centros urbanos,

pólos industriais e zonas de irrigação.

“ O aumento da retirada de água tem significado para muitos países

perdas substanciais e desiquilíbrio no ciclo hidrológico. Quando as retiradas de água

para a irrigação, abastecimento público ou uso industrial excedem a quantidade de

água reposta pela precipitação e a recarga, há um desequilíbrio que causa

escassez” (TUNDISI, 2005).

Com os atuais níveis de consumo de água, estima-se que metade

da população mundial não terá acesso a recursos hídricos de qualidade até 2050.

Hoje já existem mais de 2 bilhões de pessoas sem água encanada, para reduzir

esse numero em 50 % em 10 anos, a ONU decretou a década da água para os anos

de 2005 há 2015 (VEJA, 2005 apud LIMA, 2009).


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Segundo Hespanhol (2003), em 1985, o Conselho Econômico e

Social das Nações Unidas, estabeleceu uma política de gestão para áreas carentes

de recursos hídricos, que suporta este conceito: “a não ser que exista grande

disponibilidade, nenhuma água de boa qualidade deve ser utilizada para usos que

toleram águas de qualidade inferior”.

A bacia do Alto Tietê, que abriga uma população superior a 15

milhões de habitantes e um dos maiores complexos industriais do mundo, dispõe,

pela sua condição característica de manancial de cabeceira, vazões insuficientes

para a demanda da Região Metropolitana de São Paulo e municípios circunvizinhos.Esta condição tem levado à busca incessante de recursos hídricos complementares

de bacias vizinhas, que trazem como consequência direta, aumentos consideráveis

de custo, além dos evidentes problemas legais e político-institucionais associados.

(HESPANHOL, 2003).

O fenômeno da escassez não é, entretanto, atribuído

exclusivamente as regiões áridas e semi-áridas. Muitas regiões com recursos

hídricos abundantes, mas insuficientes para satisfazer demandas excessivamente

elevadas, também experimentam conflitos de usos e sofrem restrições de consumo,

que afetam o desenvolvimento econômico e a qualidade de vida (TUNDISI, 2005).

2.3.1ºIrrigação

A irrigação é responsável pelo maior volume de água consumido

mundialmente. Por outro lado, ajuda a alimentar milhões de pessoas em todo o

mundo, o que preocupa é o fato de que boa parte dessa água nem chega ao


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destino, a lavoura que está sendo irrigada. As atividades agrícolas representam 70%

do consumo de água no mundo (MARTINS; VALENCIO, 2003).

Estamos falando de um mal necessário, trata-se de um recurso

fundamental para a produção de alimentos, o qual requer muita água. Apenas 17%

das lavouras em todo o mundo são irrigadas, os países industrializados são

responsáveis por 25% delas. Os países em desenvolvimento estão gastando cerca

de 40% de suas águas doces renováveis neste processo (KLARKE e KING, 2005).

Fica evidente que a agricultura não sobrevive sem água, a

sustentabilidade do setor não poderá ser mantida sem a implantação de novos

métodos de gestão de recursos hídricos, tendo em vista que a produção agrícola

não pode mais ser aumentada através de mera expansão de terra cultivada. A taxa

mundial de terra cultivável diminui a medida que aumenta a industrialização, fato

este que torna a irrigação um elemento prioritário para o aumento da produtividade

agrícola (MANCUSO e SANTOS, 2003).

“ O segredo para melhorar a irrigação está no manejo eficiente da

água, na reciclagem das águas usadas e numa drenagem melhor, Diversos países

já estão tratando águas usadas para utilizar na irrigação; Israel emprega assim

quase 30%de suas águas usadas urbanas, desde 1987” (KLARKE e KING, 2005).

2.3.2 Na Indústria

Ao fazermos uma análise do processo de industrialização, vamos

constatar que a água estará presente em muitas das etapas, tais como: limpeza e

sanitização de equipamentos, limpeza de produtos, das matérias primas, preparo de


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medicamentos, resfriamento, produção de vapor, são inúmeras as etapas em que se

utiliza a água (MACÊDO, 2004).

Este setor é responsável por aproximadamente 20% de todo o

consumo de água doce no mundo, estamos falando de um consumo 130 metros

cúbicos por pessoa anualmente. As usinas hidrelétricas consome quase a metade

da água utilizada pela indústria, de onde grande parte do produto volta para a fonte

sem qualquer tipo de contaminação (MARTINS e VALENCIO, 2003).

Segundo Pegorin (2003) apud Fofonka (2008) o setor industrial

consome mais água que o uso doméstico como, por exemplo, na produção de

cerveja onde é necessário a utilização de 1.800 litros de água para a fabricação de 1

barril, que ainda é pouco comparado com a fabricação de 1 tonelada de aço que são

necessários 250 mil litros de água e 1 milhão de litros para a produção de 1tonelada

de papel.

Um fator preocupante é o agravamento da poluição, das águas,

causada pela industrialização. Em países em desenvolvimento, 70% do lixo

industrial é despejado sem qualquer tipo de tratamento, poluindo tanto as águas da

superfície como as águas subterrâneas (KLARKE e KING, 2005).

2.3.3 Uso Doméstico

Dentro dos vários usos da água, esse é considerado o mais nobre e

prioritário, uma vez que o homem depende de uma oferta adequada de água para

sua sobrevivência. A qualidade de vida dos seres humanos esta diretamente ligada


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a água, pois ela é utilizada para o funcionamento adequado de seu organismo, o

preparo de alimentos, a higiene pessoal e de utensílios (BRAGA et al., 2005).

“O consumo médio de cidades com população em torno de 100 mil

habitantes, operada pela Companhia de Saneamento Básico do estado de São

Paulo (SABESP), em 1990, foi de 19,54m³/economia/mês e em 2000 foi de

13,54m³/economia/mês. Varias razões podem ter contribuído para essa queda no

consumo. Nesse período, enquanto as varições de tarifa teve tendência crescente, a

do salário mínimo foi decrescente” (PHILIPPI JR, 2005).

Assim como na irrigação, boa parte da água distribuída acaba se

perdendo pelo caminho, através dos vazamentos das tubulações, estudos

confirmam que 40% da água se perde nesses vazamentos. Apenas uma pequena

parte volta aos depósitos subterrâneos, rios e lagos, a maior parte evapora

(KLARKE; KING, 2005).

2.4 Águas Subterrâneas

As águas subterrâneas estão disponíveis em todas as regiões da

Terra, trata-se de um importante recurso natural.

“A maior parte de nossa água vem de aquíferos. Essas imensas

reservas hídricas subterrâneas, vitais para a sobrevivência das populações

humanas, contêm mais de cem vezes a soma de todas as reservas mundiais de

águas de superfície” (KLARKE e KING, 2005).

As águas subterrâneas são usadas com grande frequência para

abastecimento doméstico, irrigação agrícola e nas indústrias. Seu uso deve-se a


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disponibilidade próximo ao local de utilização e a qualidade, uma vez que podem

estar livres de contaminação (TUNDISI, 2005).

“ Portanto, as águas subterrâneas é a principal reserva de água do

planeta, ocorrendo em quase todos os ambientes geológicos e nos mais diversos

tipos de rochas, preenchendo espaços entre grãos ou nos fraturamentos. De modo o

ciclo hidrológico, corresponde à parcela mais lenta, podendo levar milhares de anos

para que, a partir das águas de chuva ou da infiltração de rios, cheguem a seu

destino nos aquíferos” (MARTINS; VALENCIO, 2003).

2.4.1 Poluição das Águas Subterrâneas

As águas subterrâneas por sua vez, são mais resistentes aos

processos poluidores do que as águas superficiais, a camada superior do solo atua

como um filtro, físico e químico. Porem sua contaminação é uma fonte de

deterioração dos recursos hídricos de reservas disponíveis (MARTINS e VALENCIO,

2003).

Segundo Tundisi (2005) a contaminação se dá por resíduos

resultantes de empreendimentos humanos, alguns exemplos destes são: aterros

sanitários, acidentes em tanque de reservas de combustíveis, fossas negras,

utilização de fertilizantes, tanques de resíduos industriais, entre outros que mal

acondicionados podem contaminar os aqüíferos.

Os solos também exercem um papel importante na dinâmica das


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águas subteraneas, pois a maioria dos processos que causam atenuação e

eliminação de contaminantes em subsuperfície, é mais efetiva, nas zonas de solos

biológicamente ativa, como resultado do seu maior conteúdo de argila e matérias

orgânicas e da presença maior de população bacteriana (FOSTER e HIRATA, 1993

apud OSÓRIO, 2004).

2.5 Suprimento de Água Renovável por Continente

Diante da desigualdade no processo natural de distribuição da água

pode-se constatar a falta de racionalidade no uso, seja doméstico ou na industria,

pode ser ainda mais clara, mais notável a carência deste líquido vital na agricultura,

pode-se citar como exemplo a região do semi-árido nordestino,onde cada gota de

água é muito importante para a sobrevivência da região. A interferência do homem

no ciclo da água ocorre em todos os continentes, o impacto é variável de região para

região (MARTINS e VALENCIO, 2003).

Pode-se dizer com absoluta certeza que a distribuição de água no

planeta não é homogênea, como mostrado no quadro 1.


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Tabela1: Água renovável por continente

Região Média anual:

drenagem (km³)

Porcentagem da

drenagem global

Porcentagem da

população global

África 4225 11 11

Ásia 9865 26 58

Europa 2129 5 10

América do Norte 5960 15 8

América do Sul 10380 27 6

Oceania 1965 5 1

União Soviética 4350 11 6

Mundo 38874 100 100

Fonte: Adaptado de TUNDISI, 2005.

Segundo a ONU, "há água doce mais que o suficiente, no mundo,

para satisfazer as necessidades de todos, mas devemos dar a mesma atenção à

extração e distribuição da água, como daríamos à administração de qualquer

indústria essencial" (UFBA).

2.6OReuso da Água

Até alguns anos atrás, o reúso era tido como uma opção, hoje é uma

alternativa que não podemos ignorar, nota-se uma distinção cada vez menor entre


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técnica de tratamento de água e tratamento de esgoto. As técnicas de tratamento

que permitem a reutilização da água despontam em todo o mundo como uma

alternativa marcante para diminuir o impacto da escassez, cada vez mais nítido em

diversos países (MANCUSO; SANTOS, 2003).

A reutilização da água é uma importante possibilidade de evitar o

desperdício e economizar a água, alem do seu importante papel econômico, o reuso

elimina uma fonte de desperdício de água tratada. Os benefícios, deste processo,

podem ser estimados com o aumento da produtividade agrícola, redução dos danos

ambientais, controle da erosão, aumento de possibilidades de emprego e dealternativas econômicas (TUNDISI, 2005).

O reuso é uma das ações de conservação de água que minimizam o

consumo deste líquido precioso dentro das edificações, além de contribuir para a

sustentabilidade dos sistemas de abastecimento de água.

A recuperação de água está tendo maior visibilidade à medida que

aumenta a demanda para o suprimento deste insumo, especialmente em áreas

urbanas. Ao se utilizar águas de menor qualidade para fins e usos determinados,

está-se contribuindo para a sustentabilidade dos sistemas de abastecimento de

água (VALLE, 2002).

Segundo Braga (2005) O Brasil possui água suficiente para suas

necessidades apesar da degradação. Mas devido a necessidade da conscientização

da população eferente ao uso da água e por parte do governo com um maior

cuidado com a questão do saneamento e abastecimento, já que 90% das atividades

modernas poderiam ser realizadas com águas de reuso o que diminui a pressão

sobre a demanda, com custo 50% menor que a água fornecida pelas companhias de

saneamento por não necessitar de tratamento.


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Segundo Hespanhol (1997), devem ser implementados projetos

piloto nas diversas modalidades de reuso, com o intuito de fornecer subsídios para o

desenvolvimento de padrões e códigos de prática adaptados às condições e

características nacionais.

Sautchúk (2004), afirma que o sistema de reuso é uma das opções

de conservação da água e para o desenvolvimento e implantação de um Programa

de Conservação de Água deve ser efetuado um planejamento sistêmico para que os

objetivos estabelecidos sejam obtidos. Em função deste planejamento, faz-se

necessário a avaliação da demanda e da oferta de água, levando-se emconsideração o sistema hidráulico, os usuários e as atividades consumidoras de

água.

2.6.1OPolítica de Reuso

A política de reuso pode ser implementada em diversas tipologias de

edifícios, principalmente naquelas consideradas como grandes consumidoras de

água, ou seja, organizações institucionais, industriais e comércios de grande porte.

Os desperdícios de água nessas organizações são normalmente elevados,

principalmente em edifícios públicos. Nesse sentido, os equipamentos de uso

específico de água, aqueles onde esse insumo é utilizado para outras atividades que

não as de higiene pessoal, apresentam, normalmente, um grande desperdício de

água (MARTINS; VALENCIO, 2003).

Em laboratórios, um dos equipamentos de uso específico de água

mais representativos é o destilador de água. Este equipamento necessita de um


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grande volume de água para o processo de destilação, sendo que uma pequena

parte se transforma em água destilada e o restante é utilizado para resfriamento. A

parte utilizada no processo de resfriamento é totalmente desperdiçada (NUNES et

al., 2006).

2.6.2 Formas Potenciais de Reuso

Através do ciclo hidrológico a água se constituí em um recurso

renovável. Quando reciclada através de sistemas naturais, é um recurso limpo e

seguro que é, através da atividade antrópica, deteriorada a níveis diferentes de

poluição. Entretanto, uma vez poluída, a água pode ser recuperada e reusada para

fins benéficos diversos. A qualidade da água utilizada e o objeto específico do reúso,

estabelecerão os níveis de tratamento recomendados, os critérios de segurança a

serem adotados e os custos de capital, operação e manutenção associados. As

possibilidades e formas potenciais de reuso dependem, evidentemente, de

características, condições e fatores locais, tais como decisão política, esquemas

institucionais, disponibilidade técnica e fatores econômicos, sociais e culturais

(HESPANHOL, 1997).

A Figura 1 apresenta esquematicamente, os tipos básicos de reuso

potenciais de esgotos tratados, que podem ser implementados, tanto em áreas

urbanas como em áreas rurais.


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Figura 1: Tipos de Reuso.

Fonte: HESPANHOL, 2003.

2.6.3 Reuso Urbano

A recuperação de água está tendo maior visibilidade à medida que

aumenta a demanda para o suprimento deste insumo, especialmente em áreas

urbanas. Ao se utilizar águas de menor qualidade para fins e usos determinados,

está-se contribuindo para a sustentabilidade dos sistemas de abastecimento de

água (ASANO, 1992 apud NUNES, 2006).

No setor urbano, o potencial de reuso de efluentes é muito amplo e

diversificado. Entretanto, usos que demandam água com qualidade elevada,

requerem sistemas de tratamento e de controle avançados, podendo levar a custos

incompatíveis com os benefícios correspondentes. De uma maneira geral, esgotos


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tratados podem, no contexto urbano, ser utilizados para fins potáveis e não potáveis

(MANCUSO e SANTOS, 2003).

2.6.4 Reuso Agrícola

A agricultura depende de suprimento de água em um nível tal que a

sustentabilidade da produção de alimentos não poderá ser mantida, sem o

desenvolvimento de novas fontes de suprimento e a gestão adequada dos recursos

hídricos convencionais. Esta condição crítica é fundamentada no fato de que o

aumento da produção, não pode mais ser efetuado através da mera expansão de

terra cultivada. Com poucas exceções, tais como áreas significativas do nordeste

brasileiro, que vêm sendo recuperadas para uso agrícola, a terra arável, em nível

mundial, se aproxima muito rapidamente de seus limites de expansão (TUNDISI,

2005).

Hespanhol (1997), afirma que durante as últimas duas décadas, o

uso de esgotos para irrigação de culturas aumentou significativamente. A aplicação

de esgotos no solo é uma forma efetiva de controle da poluição e uma alternativa

viável para aumentar a disponibilidade hídrica em regiões áridas e semi-áridas. Os

maiores benefícios dessa forma de reuso, são os associados aos aspectos

econômicos, ambientais e de saúde pública.

Para Lomborg (2002) apud Fofonka (2008) Israel é um dos maiores

exemplos de países que exploram eficazmente suas reservas de água, onde o país

usa um ótimo sistema de irrigação, cada gota para utilizar no deserto, e também

para reciclar as águas domiciliares para a irrigação.


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2.6.4.1 Benefícios econômicos do reuso agrícola

Os benefícios econômicos são alcançados graças ao aumento da

área cultivada e ao aumento da produtividade agrícola, os quais são mais

significativos em áreas onde se depende apenas de irrigação natural, proporcionada

pelas águas de chuvas. Um exemplo notável de recuperação econômica, associada

à disponibilidade de esgotos para irrigação (FORERO, (1993) apud HESPANHOL,

(2003).

Para Garcia, Cecílio, Reis (2003) com o investimento em modernas

técnicas de irrigação, o agricultor consegue o aumento da produtividade agrícola,

podendo obter até duas ou mais colheitas por ano. Ao mesmo tempo em que

consegue otimizar o desperdício, otimiza a demanda, o que resultará na aplicação

de área irrigada e na disponibilidade de água para outros fins.

2.6.4.2 Benefícios Ambientais e à Saúde Pública

Sistemas de reuso adequadamente planejados e administrados,

trazem melhorias ambientais e de condições de saúde, entre as quais evita a

descarga de esgotos em corpos de água, preserva recursos subterrâneos, permite a

conservação do solo, contribui, principalmente em países em desenvolvimento, para


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o aumento da produção de alimentos, elevando, assim os níveis de saúde,

qualidade de vida e condições sociais de populações associadas aos esquemas de

reuso (PHILIPPI JR, 2005).

A Jordânia, entre outros países, inclui o esgoto como parte do seu

orçamento de investimento anual em água. BAKIR propõem que o gerenciamento

sustentável dos recursos hídricos nos países do MENA só poderá ser alcançado em

conjunto com o gerenciamento quantitativo e qualitativo dos esgotos, focalizando-se

de maneira holística o escasso volume d'água disponível (MANCUSO e SANTOS,

2003)

Da mesma maneira, a aplicação de esgotos por períodos muito

longos, pode levar à criação de habitats, propícios à proliferação de vetores

transmissores de doenças, tais como mosquitos e algumas espécies de caramujos.

Nesse caso, devem ser empregadas técnicas integradas de controle de vetores,

para proteger os grupos de risco correspondentes (HESPANHOL, 2003).

2.7 Água Destilada

Para Masterton e Slowinski, (1978) água destilada é a água que

passa por um processo físico de separação de uma mistura de líquidos ou de sólidos

dissolvidos em seus componentes. O vapor é condensado e o produto obtido é

conhecido como destilado.

Segundo Beltran (1996) este processo existe desde a antiguidade,

onde esta mencionada nos textos alquímicos alexandrinos que sobrevivem até


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nossos dias em cópias manuscritas feitas entre os séculos XI e XV, nesses textos

constam algumas figuras que os químicos de hoje podem identificar como aparatos

destilatórios. Ainda hoje a água destilada apresenta uma grande importância,

principalmente nas indústrias e laboratórios químicos, também ganha destaque nos

programas de cursos de nível médio, embora seja raro os professores darem ênfase

a história desse processo químico.


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3 MATERIAL E MÉTODOS

3.1 Laboratório de Química e Saneamento

O laboratório de Química e Saneamento está localizado no Centro

Tecnológico da UDC – União Dinâmica de Faculdades Cataratas situada na Avenida

Castelo Branco, número 349, no centro de Foz do Iguaçu – Paraná, possui salas

pesquisas e equipamentos, de vidrarias e sala de reagentes, alem de contar com um

laboratório de microbiologia anexo a ele. A Figura 02 mostra o laboratório de química

e saneamento


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Figura 02: Vista geral das bancadas do laboratório.

Esta área do laboratório é utilizada para os diversos experimentos

realizados pelos acadêmicos do colégio e da faculdade, neste local está instalado o

destilador usado no laboratório, bem como estufa para armazenamento de

experimentos para análise e outros diversos equipamentos utilizados nas aulas

laboratoriais. A Figura 03 mostra a sala de reagentes


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Figura 03: Sala de Reagentes

Sala reservada para as soluções utilizadas como reagentes nos

experimentos, essencial na obtenção de resultados das análises realizadas pelos

acadêmicos. A Figura 04 mostra a sala de vidrarias

Figura 04: Sala de Vidrarias


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Grande parte dos experimentos realizados em laboratórios exige

equipamentos e recipientes especiais, que apresentam diversos tamanhos e formas,

nesta sala estão armazenados as vidrarias e os equipamentos de trabalho do

laboratório. A Figura 05 mostra a sala de pesquisas e equipamentos

Figura 05: Sala de Pesquisas e Equipamentos

Os resultados das análises, principalmente as análises de água,

como DBO, DQO, turbidez, necessitam de aparelhos que fornecem dados

necessários para a conclusão da pesquisa, este espaço no laboratório é reservado

para este tipo de aparelho. A Figura 06 mostra o laboratório de microbiologia.


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Figura 06: Laboratório de Microbiologia

Esta sala encontra-se anexo ao laboratório, aqui são realizados os

experimentos de microbiologia.

3.2 Caracterização Populacional

O laboratório conta com dois laboratoristas e dois estagiários

responsáveis pela preparação de todos os procedimentos para realização das

diversas atividades laboratoriais desenvolvidas pelos acadêmicos da instituição.

Atualmente quinze turmas de graduação utilizam o laboratório, vinte

e quatro turmas do colégio Educação Dinâmica, anexo a faculdade, sendo dezesseis

de 5ª à 8ª séries e oito turmas de 1º à 3º ano do ensino médio, totalizando quarenta

e sete turmas que realizam seus experimentos no laboratório mensalmente.


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3.3 Características do Destilador Usado no Laboratório

O destilador usado no laboratório de Química e Saneamento é o

Destilador de Água – Tipo Pilsen, modelo utilizado em grandes laboratórios, indústria

farmacêutica e em laboratórios de manipulação. A Figura 07 mostra o destilador

usado no laboratório

Figura 07: Destilador Pilsen

São destilados aproximadamente 30 litros de água semanalmente,

nesse processo ela sai de uma torneira e percorre todo corpo interno do destilador,

para que haja o resfriamento do aparelho, gerando assim vapor, que dele origina-se

a água destilada. Para que não aqueça a água usada no processo de resfriamento,

ela somente passa por dentro do destilador e depois é dispensada, e assim

sucessivamente.


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3.4 Coleta de Dados

Através do método da observação, no dia 22/09/2009, foram

coletados os dados da quantidade de água destilada e o conseqüente desperdício

no processo de destilação.Para análise destes dados foram necessárias 04 etapas:

1) Foram utilizados dois recipientes com referências em litros, um para o

armazenamento da água utilizada para o processo e o outro para a água já

destilada;

2) Os recipientes foram posicionados nas duas saídas de água (destilada e água

utilizada no processo);

3) Após os recipientes estarem posicionados adequadamente , deu – se início ao

processo de destilação.

4) Após destilado 01 litro de água, foi constatado que para cada litro de água

destilada, outros 30 litros são desperdiçados, fato este analisado na quantidade de

água do segundo recipiente. A Tabela 1 apresenta os dados coletados através do

processo citado acima.


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Tabela 1: Quantidade de água dispensada por litro destilado

3.5 Visita ao Laboratório com um Profissional Especializado

Foi necessária uma visita ao laboratório com a presença de um

profissional especializado na área de hidráulica, para o correto posicionamento da

caixa receptora da água reaproveitada.Segue abaixo os passos para o levantamento

destes dados:

1) Primeiramente foram realizadas as medições e observações para o levantamento

adequado dos materiais necessários para a instalação do projeto.

2) Após as medições, foi decidido um local adequado para a instalação da caixa

receptora da água e sua capacidade em litros de acordo com a demanda de

água enviada ao seu corpo interno.

3) Foram realizadas as medições para o retorno da água ao laboratório, onde a

torneira estará posicionada na primeira pia do laboratório mais próxima do

reservatório que está no lado exterior do laboratório.

Quantidade de Água Destilada (L) Quantidade de Água Perdida (L)

1 62,5

5 312,5

15 937,5

30 1.875


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4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

O reuso de água tem sido uma das melhores alternativas para as

necessidades humanas de água, para o uso na indústria e urbano que gera

poluição, custos de tratamento, implantação de redes de esgotos, implantação de

novas tecnologias, aumento de possibilidades de emprego e economia. Tendo-se

em conta que a água que será utilizada através do reuso não será necessária sua

retirada da natureza, onde após um primeiro processo será utilizada em uma nova

atividade.

Ao utilizar água de menor qualidade para fins e usos determinados,

está se contribuindo para a sustentabilidade dos sistemas de abastecimento de água

(NUNES, 2006).


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Devido ao processo de destilação, a água utilizada no processo

apresenta uma geração considerável de efluente, podendo assim ser utilizada em

outros processos.

A reutilização da água é uma importante possibilidade de evitar o

desperdício e economizar a água, alem do seu importante papel econômico, o reuso

elimina uma fonte de desperdício de água tratada (TUNDISI, 2005).

Para a viabilização do projeto abaixo serão apresentados os

levantamentos de custos, material, e tempo de execução do projeto.

4.1 Levantamento dos Materiais e Custos de Implantação

Primeiramente realizou-se a contratação de um profissional especializado

na área de hidráulica para o levantamento de todo material e dimensionamento

correto da instalação do projeto.

Após as dimensões e levantamento de materiais, a listagem dos materiais

necessários para instalação do projeto foi encaminhada a uma loja de Materiais para

construção para realização do orçamento, para o levantamento dos custos de

implantação.

A Tabela 2 apresenta os materiais necessários e custos para a Implantação

do projeto.


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Tabela 2: Materiais e custos de implantação

Materiais Necessários Quantidade Custo (R$)

Adap. c/ flange 25x3/4 02 Unidades R$ 12,00

Adesivo PVC 75 G 01 Unidade R$ 3,50

Bóia p/ caixa d’água ¾ 01 Unidade R$ 6,00

Caixa d’água fibra 500 L 01 Unidade R$ 135,00

Fita V. rosca 10 MT 01 Unidade R$ 1,00

Joelho 20x1/2 azul 01 Unidade R$ 2,00

Joelho soldável 20 mm 07 Unidades R$ 3,50

Lixa massa 100 01 Unidade R$ 0,50

Massa calafetar 350 G 01 Unidade R$ 5,00

TEE soldável 20 mm 03 Unidades R$ 2,25

Torneira plast. Curta ½” 01 Unidade R$ 2,50

Tubo soldável 20 mm 24 Unidades R$ 36,00

TOTAL 44 Unidades R$ 209,25

A implantação da parte física será constituída a partir da tubulação

de saída da água dispensada pelo destilador no processo de destilação, onde será

usado um cano de Poli Cloreto de Vinila (PVC) com diâmetro de 20 mm numa

extensão de 14 metros no lado externo do laboratório que descerá por gravidade até

a chegada no reservatório de fibra de 500 litros. O retorno da água para a parte

interna do laboratório ocorrerá por pressão piezométrica em um cano de PVC de 20

mm até uma torneira plástica curta de ½”, sendo que a água da torneira será


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utilizada na higienização de vidrarias e equipamentos do laboratório. A Figura 8

mostra o projeto detalhado com medidas e dimensões.

Figura 8: Croqui do funcionamento do projeto

O projeto é viável se considerarmos o custo da sua implantação em

relação ao gasto de água para destilação, pois é consumido 30 litros de água

destilada semanalmente no laboratório e para destilar essa quantidade de água são

desperdiçados 1.875 litros, correspondendo a um consumo mensal de 7.500 litros

(7,5 m3). A instituição paga R$ 3,31 por m3 de água consumida com o acréscimo de

80% de taxa de esgoto, totalizando R$ 5,958 por m3.Sendo que o custo com gastos

de água ao mês corresponde a R$ 44,685, que atualmente é um gasto mas isto

passará a ser uma economia ao mês na instituição.


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Para a implantação do projeto serão gastos R$ 209,25 em materiais

e R$ 100,00 em mão de obra, totalizando um custo de 309,25, sendo que em

aproximadamente 8 meses a instituição pagará o projeto apenas com a economia do

gasto de água.

Este projeto passou por avaliação da direção da instituição, onde a

mesma aprovou e aceitou a implantação do sistema de reaproveitamento de água,

onde o inicio e a conclusão da instalação se dará no próximo semestre de 2010.


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5 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Considerando que um dos maiores problemas mundiais é a

escassez de água, que seu uso, exploração inconsciente, poluição dos recursos

hídricos e muitas outras atividades humanas que não diminuem a quantidade de

água disponível, mas sim a disponibilidade de água potável para o consumo.

A presente proposta evita o desperdício de água gerado pelo

destilador após seu processo de destilação, tendo em vista que esta água será

usada em outras atividades, minimizando assim o impacto sobre as futurasgerações.O projeto não é viável apenas em termos financeiros, mas em função do

reuso desta água considerando que uma instituição onde oferece cursos de

Engenharia Ambiental deve apresentar os diversos benefícios do uso consciente dos

recursos que a natureza nos oferece.


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monografia sistema reuso

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