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Sistemas de Tratamento Ecológicos de Efluentes Domésticos - Semelhanças e diferenças entre Bacia de Evapo-transpiração e Zona de Raízes

sexta-feira, outubro 23rd, 2009

          

            O Brasil, no que se refere a esgotamento sanitário, está bem atrasado com suas instalações sanitárias, onde apenas 50% da população possuem sistema de tratamento de esgoto. Sabe-se que o esgoto é despejado muitas vezes in natura nos corpos d’água e no solo, comprometendo a saúde da água.

Os sistemas de esgoto utilizados, ditos convencionais, se enquadram em duas categorias: redes de esgoto transportados com muita água, para centrais de tratamento coletivo; e sistemas de fossa séptica seguido de sumidouro, instalados próximos de onde o esgoto é gerado e muitas vezes onde o lençol freático está próximo à superfície.

Os sistemas de coleta e Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs) centrais podem ser substituídos por sistemas menores e/ou individuais dentro de princípios da sustentabilidade que pode atender populações remotas e/ou carentes, sem gastos de energia e integrados ao ambiente. Estes sistemas poderão ser pelo método de Zona de Raízes ou por Bacia de Evapo-transpiração.

A ETE por meio de Zona de raízes é um sistema com base em solos filtrantes e estruturado com uma camada de filtro radicular. É indicada para locais onde possuem corpos hídricos para descarte da água residual já tratada.

A bióloga Tamara Simone van Kaick - em sua dissertação de mestrado junto ao Programa de Pós-Graduação em Tecnologia, do Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná – descreve a ETE por Zona de raízes da seguinte forma: o efluente passa primeiro por uma fossa séptica e depois é lançado por meio de uma rede de tubulações para a ETE, está isolada do solo. As plantas que formam a zona de raízes devem ser plantadas sobre um filtro físico estruturado por uma camada de brita n° 2 ou conchas, de 50 cm de profundidade. Após esta camada de brita encontra-se outra camada do filtro, composta de areia que ocupa o espaço de 40 cm de altura entre o fundo do filtro e a camada de brita. No fundo ficam acomodadas as tubulações que captam o efluente tratado, conduzindo-o para fora da estação. Geralmente a ETE possui uma área de 0,45 m³/pessoa.

As espécies de plantas utilizadas poderão ser Typha latifolia, Typha domingensis e Crinum salsum que são consideradas plantas nativas e/ou cosmopolitas. Mas existem outras de zonas pantanosas mais conhecidas, porém exóticas como a Juncus sellovianus, Iris pseudacorus, Cyperus papyrus, etc.

As raízes fartas em forma de cabeleira fixam bactérias que recebem oxigênio e nitrogênio conduzidos pela planta por meio dos aerênquimas do caule até as raízes. Esta simbiose existente entre o vegetal e microrganismo (bactérias aeróbias) é o princípio que permite o tratamento desta ETE. Em troca, as bactérias decompõem a matéria orgânica, transformando-a em nutrientes que são repassados às plantas.

Nos sistemas convencionais de tratamento de esgoto, o processo de decomposição da matéria orgânica libera gases que produzem mau cheiro (sistema anaeróbico). No caso da zona de raízes, o mau cheiro é evitado porque o 1° filtro composto pelas raízes trabalha com a presença de oxigênio, evitando os gases que promovem o odor desagradável, e na 2° camada do filtro com brita, o tratamento é anaeróbio, mas como esta camada fica  abaixo da primeira, os gases são filtrados pela zona de raízes, o que não permite  a saída de odores característicos do tratamento de esgoto doméstico.

 modelo zona raiz

 

 

 

 

 

 

 

 Figura 1- Esquema da ETE por meio de Zona de Raízes (fonte: van Kaick, 2002)

A ETE por Bacia de Evapo-transpiração trata-se de um sistema fechado onde não há infiltração de água no solo ou descarte em corpos hídricos. As águas servidas são totalmente evaporadas pelas plantas.  

Consiste num sistema tipo “três em um” – fossa, filtro e sumidouro, ou melhor, é formada por uma bacia que contém uma câmara, uma camada com os leitos filtrantes e outra de terra fértil com plantas.

Na parte inferior da bacia localiza-se a câmara receptora, para onde é encaminhado o efluente e onde ocorre a digestão anaeróbia. De forma ascendente o efluente passa por um filtro composto por diversos materiais – com granulometria decrescente: brita maior, seixos ou entulho limpo, brita menor, areia média; mineralizando-o e, assim mais uma vez, eliminando os patógenos. Entre a câmara e as camadas filtrantes existe um fundo falso de concreto e sobre este é colocado uma manta tipo “bidin”. Após as camadas filtrantes coloca-se terra fértil no qual se plantam espécies vegetais. Estas plantas irão descer a procura dos nutrientes disponíveis e da água residual.

As plantas que formam a Bacia de Evapo-transpiração são aquelas com raízes rasas e folhas grandes, as quais possuem muita área de evaporação, por exemplo, as taiobas, bananeiras, etc. O dimensionamento comum da bacia é de 2m² por usuário, com profundidade padrão de 1 metro, geralmente com formato retangular ou quadrado.

 

modelo bacia

 

 

 

 

 

 

Figura 2- Esquema da ETE por Bacia de Evapo-transpiração (arquivo pessoal)

             Conclui-se que estes sistemas são alternativos aos sistemas convencionais para tratamento de esgoto, que promovem um desenvolvimento social e econômico e o combate aos problemas de saúde pública. Em ambos são utilizadas plantas que buscam o excesso de nutrientes, em que na Zona de raiz promovem a limpeza da água, onde poderá chegar a 90% de pureza, e na Bacia de evapo-transpiração além da limpeza também como descarte final da água.

Sustentabilidade na Construção: nem Flintstones nem Jetsons

segunda-feira, setembro 14th, 2009

Este arquivo muito interessante enviado pela minha amiga e parceira Eng. Lilian refletiu muito o que venho procurando fazer… Publicado por ecohabitar a November 10, 2008 em Design Inteligente, Eficiência Energética, Opinião, Preservação Ambiental, Uso Racional da Água |

Na edição do passado dia 22/10/2008 o caderno ambiente da Folha on-line publicou um artigo sob o título “Paulistanos deixam de comprar produtos “verdes” se custarem mais caro” onde, a determinada altura, se diz “…como se fala tanto em sustentabilidade e aquecimento global, a quantidade de informações, muitas vezes contraditórias, confunde e cansa até o mais bem intencionado ecologicamente.”
De fato, o termo “sustentabilidade” tem tantas vezes sido usado, abusado e mal explicado que, ao invés de o cidadão comum se ter familiarizado com o assunto, o efeito produzido foi exatamente o oposto, causando mesmo alguma rejeição.

Na sua vertente ligada à arquitetura e construção, o tema é apresentado freqüentemente oscilando entre duas óticas distorcidas: ora é visto como uma defesa intransigente de materiais e métodos tradicionais recusando qualquer tipo de inovação ou modernidade, ora se supõe que as suas sofisticadas soluções tecnológicas representam um custo inatingível para o cidadão comum. Pois bem, não é uma coisa nem outra. Nem Flintstones nem Jetsons.

A verdade é que o principal objetivo da sustentabilidade na construção é a eficiência energética do edifício durante todo o seu ciclo de vida. Como a concepção dos projetos é feita geralmente pensando apenas nos custos durante a construção, não são levados em consideração sistemas de racionalização energética e de uso de água. A abordagem é errada já que será o utilizador que vai pagar as contas de luz e água durante as décadas de vida útil do edifício. Segundo o Prof. Luiz Ceotto, é durante esse período de utilização cotidiana do imóvel que virá a grande fatia de custos, que poderá mesmo chegar a grossos 80% do total, enquanto que os custos com a construção representarão cerca de 14%. Dito de um outro modo, ao desconsiderar sistemas racionais de energia e de aproveitamento de água logo no projeto da casa nova, a economia conseguida (irrisória se inserida no custo total da obra) custará muito caro ao utilizador durante a futura operação do imóvel.

Vejamos por quê. O grande vilão no consumo de água nas residências é o vaso sanitário cujas descargas podem ser responsáveis por até 40% do total da conta mensal. A tecnologia de captação e aproveitamento da água da chuva hoje disponível pode simplesmente eliminar esse custo em boa parte do ano. Para além das descargas nos banheiros, as águas pluviais podem ser aproveitadas em torneiras de jardim.

Nos lares brasileiros o aquecimento elétrico de água, sistema utilizado pela maior parte da população, responde por 25% a 35% do gasto de eletricidade mensal, segundo dados do Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (Procel) da Eletrobrás. Os aquecedores solares são equipamentos que reduzem significativamente os consumos de energia elétrica dos usuários de água quente. Um aquecedor solar bem dimensionado supre com facilidade mais de 70% das necessidades de água quente dos consumidores sendo que os outros 30% podem ser complementados com tecnologias convencionais como aquecedores a gás.

Imaginemos agora estas economias multiplicadas por todos os meses de vida útil da casa nova. Os valores conseguidos, muitas vezes nos primeiros 18 meses, pagam o investimento feito com os equipamentos. Estes, por sua vez, por causa da grande expansão da oferta disponível (com crescimentos anuais próximos de 50% no caso dos painéis solares) e também por políticas públicas de subsídios, têm visto os seus preços descer e hoje podemos encontrar em qualquer grande loja de material de construção kits a preços atrativos e financiados a ser instalados pelo utilizador.

Resumindo, a sustentabilidade na construção é não só possível como necessária e útil. Não é um resgate do passado nem uma ilusão do futuro. Está disponível hoje, a preços acessíveis na loja da esquina e é amiga do nosso bolso, da nossa cidade e do nosso planeta.

por

Maria Martha Nader

Mestrado Pós-ARQ/UFSC

terça-feira, março 10th, 2009

No dia 03 de março, a convite da Arq. Carine Nath, para assistir a Banca de Avaliação de sua tese de mestrado cujo tema: Seleção de Materiais e Componentes para Edificações e o Paradigma da Sustentabilidade, da qual teve a Residência ecológica – 2005 como tema de estudo, me deixou ainda mais entusiasmada com a bioconstrução.

Este trabalho trouxe além de uma síntese, muito bem elaborada, sobre os materiais utilizados em obras que levam em conta a preocupação ambiental, também a presença (da qual ainda desconhecia) da Profa. Vanessa Gomes, atual figura importante do cenário da construção civil “ecológica” no país. Podemos desfrutar de seus ensinamentos e experiências, o que acrescentou ao maior entendimento sobre ciclo de vida de materiais, os impactos, além de desmistificar muitos conceitos mal formados que haviam em minha mente, como por exemplo o uso de materiais cerâmicos.   

Explica a professora que no sul do país, este tipo de material, pode ser considerado como “menos impactante” por possuir uma matéria-prima abundante, feita ainda em processo artesanal, em atividade familiar, com queima de madeira da qual mesmo havendo no processo descarga de gás carbônico na atmosfera, é com esta mesma madeira, quando ainda plantada, transforma-o em oxigênio. É preciso deixar claro que não se trata de um material ecológico, e que ainda oferece risco de vida a quem dele sobrevive, pois, caso sem equipamento adequado, pode respirar muita fuligem durante o processo de queima.

Relatei este caso, para dizer que o trabalho abordou muitos temas, teve uma complexidade na qual a Carine se entregou de corpo e alma. Este trabalho é um momento histórico dentro da academia e um belo documento da qual nós profissionais da construção civil devemos no apoiar, principalmente, no momento de projetar.

Parabéns!

 

Campanha Uso racional das águas

sábado, dezembro 27th, 2008

Água cinza é o termo para definir água servida e/ou residuária, doméstica, que não contém contaminação de esgoto do vaso sanitário e da pia de cozinha - “águas negras”. Compõe-se essencialmente da água do banho, sabão, detergentes e águas de lavagem.

O uso das “águas cinzas” reduz a demanda sobre os mananciais de água devido à substituição da água potável por uma água de qualidade inferior. Nas áreas urbanas poderá reduzir os gastos com a demanda da água da concessionária e o volume de esgoto a ser tratado.

Neste sentido, deve-se considerar o reuso de água como parte de uma atividade mais abrangente que é o uso racional ou eficiente da água, o qual compreende também o controle de perdas e desperdícios, e a minimização da produção de efluentes e do consumo de água.

O reuso de águas servidas, de acordo NBR-13.969/97 - ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), deve ser utilizado para fins que exigem qualidade de água não potável, mas sanitariamente segura, tais como, irrigação dos jardins, lavagem de pisos e dos veículos automotivos, na descarga dos vasos sanitários, na manutenção paisagísticas dos lagos e canais com água, sistemas de ar condicionado, etc.

Para tal se faz necessário considerar alguns aspectos projetuais como: pontos de coleta, o armazenamento e o destino final. Um bom projeto sanitário além de prever a separação das águas negras das cinzas é àquele que utiliza equipamentos econômicos, como a bacia sanitária de baixo fluxo, torneiras eletrônicas, válvulas automáticas para mictórios e chuveiros, os quais visam à diminuição do volume de esgoto gerado.

O sistema de tratamento para as “águas cinzas”, de uma maneira natural e ecológica, é através do sistema de Círculo de Bananeiras, sistema criado por Jan Bucley e difundido pela EPAGRI (Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina S.A.). Este sistema utiliza plantas estabelecidas em seu leito que adaptadas ao tipo de  ambiente/umidade aproveitam os nutrientes  disponibilizados pela decomposição da matéria orgânica (fósforo, potássio, nitratos),  a evaporação/transpiração da água, a transferência de oxigênio para o solo, incrementando o processo aeróbico, e a redução de agentes patógenos, podendo ainda compor o paisagismo do local.

Trata-se de uma forma excelente de cultivar frutas e tubérculos e ao mesmo tempo utilizar o excesso de água e os rejeitos orgânicos.        

Os materiais utilizados no sistema são: mudas de bananeira, de mamoeiro, de confrei, copo-de-leite, abóbora, batata-doce e outras espécies que gostam de umidade, jornais ou sacos de papel, material orgânico (galhos de várias espessuras, troncos apodrecidos, folhas, palha e outros restos vegetais, casca ou cinza de arroz, esterco bovino).

Para que estas plantas tenham uma vida mais saudável deve-se reduzir o uso de detergentes excessivamente químicos e pensar no impacto das águas residuais no local de origem.

Uma antiga lenda romana conta que a palavra saponificação teria sua origem no Monte Sapo, onde eram realizados sacrifícios de animais. A chuva levava uma mistura de gordura animal derretida com cinzas e barro para as margens do Rio Tigre. Essa mistura resultava em uma borra. As mulheres descobriram que, usando esta borra, suas roupas ficavam muito mais limpas. A essa mistura os romanos deram o nome de sabão e à reação de obtenção do sabão de reação de saponificação.

Quando pensar em limpar a casa, pense também na saúde do seu corpo e do planeta, escolhendo produtos simples e naturais, que não aumentem ainda mais a poluição existente. Três litros de solvente, por exemplo, podem contaminar 60 milhões de litros de água subterrânea.

 

Soluções Alternativas:

* Desinfetante geral: Solução de 4 colheres de sopa de bicarbonato de sódio em um litro de água morna. Adicione uma colher de sopa de vinagre branco, ou suco de limão, para dissolver a gordura.

* Desentupir pia: Jogue no ralo um punhado de bicarbonato de sódio, algumas colheres de vinagre branco e água fervente.

* Limpar vidro: Passe uma solução com água e vinagre, e depois use jornal para dar brilho.

* Desodorizante de ambiente: 4 colheres de sopa de vinagre num pratinho colocado sob um móvel. As plantas também funcionam como ótimos purificadores do ar.

* Para encerar: Misturar uma parte de óleo vegetal, como a linhaça, com outra parte de suco de limão ou vinagre, e aplique com uma flanela.

* Para lustrar móveis: Fazer uma solução de uma parte de suco de limão e duas partes de óleo vegetal. Dê brilho com uma flanela.