Tratamento sequencial de águas pluviais com coluna de adsorção e membrana de ultrafiltração

Autores

  • Jaqueline Costa Areas de Almeida Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Faculdade de Engenharia; Departamento de Engenharia Sanitária e Meio Ambiente https://orcid.org/0000-0002-6104-1469
  • Letícia Delduque Alves Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Faculdade de Engenharia; Departamento de Engenharia Sanitária e Meio Ambiente https://orcid.org/0000-0002-0739-6875
  • Caroline Moreira de Souza Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Faculdade de Engenharia; Departamento de Engenharia Sanitária e Meio Ambiente https://orcid.org/0000-0003-0976-7155
  • Ana Beatriz Almeida de Souza Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Faculdade de Engenharia; Departamento de Engenharia Sanitária e Meio Ambiente
  • Gustavo Nunes Pacheco Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Faculdade de Engenharia; Departamento de Engenharia Sanitária e Meio Ambiente https://orcid.org/0009-0002-2031-5694
  • Thomaz de Magalhães Vieira Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Faculdade de Engenharia; Departamento de Engenharia Sanitária e Meio Ambiente https://orcid.org/0009-0005-6803-2556
  • Marcelo Obraczka Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Faculdade de Engenharia; Departamento de Engenharia Sanitária e Meio Ambiente https://orcid.org/0000-0002-7322-9223
  • Alfredo Akira Ohnuma Jr Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Faculdade de Engenharia; Departamento de Engenharia Sanitária e Meio Ambiente https://orcid.org/0000-0002-0772-9334

DOI:

https://doi.org/10.18830/1679-09442024v17e47410

Palavras-chave:

Tratamento de águas pluviais, Aproveitamento de água de chuva, Qualidade da água de chuva

Resumo

Os sistemas de águas pluviais (SAP) surgem como fonte alternativa de água, devido à possibilidade de suprir demandas não potáveis. As superfícies de captação e a falta de manutenção nos reservatórios podem ocasionar a contaminação da água armazenada, necessitando de tecnologias que garantam uma maior segurança sanitária. Este trabalho avaliou um sistema de tratamento de água de chuva composto por uma coluna de adsorção (AD) associada a uma membrana de ultrafiltração portátil (UF), com coleta de águas pluviais do SAP situado no campus da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Rio de Janeiro-RJ. Foram realizadas 10 campanhas, com análise de pH, turbidez, condutividade elétrica e cor aparente. Houve um aumento dos parâmetros pH, turbidez e cor aparente após contato da água com a superfície de captação. O descarte do first flush – FF resultou na melhoria da qualidade da água armazenada no reservatório (RR). A coluna AD elevou os resultados de pH e condutividade elétrica, não apresentou boa melhoria no parâmetro turbidez e indicou decréscimo de cor aparente. A membrana UF melhorou expressivamente os parâmetros turbidez e cor aparente. Observou-se uma melhora relevante na qualidade da água de chuva com uso das tecnologias de FF, AD e UF, com necessidade de aprimoramento da coluna AD.

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Biografia do Autor

Jaqueline Costa Areas de Almeida, Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Faculdade de Engenharia; Departamento de Engenharia Sanitária e Meio Ambiente

Graduada em Engenharia Ambiental e Sanitária pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro, pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro, bolsista de Iniciação Científica pela FAPERJ (2019) e CNPq (2021).

Letícia Delduque Alves, Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Faculdade de Engenharia; Departamento de Engenharia Sanitária e Meio Ambiente

Graduada em Engenharia Ambiental e Sanitária pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro, bolsista de Iniciação Científica pelo CNPq (2020).

Caroline Moreira de Souza, Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Faculdade de Engenharia; Departamento de Engenharia Sanitária e Meio Ambiente

Graduada em Engenharia Ambiental e Sanitária pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro, bolsista de Iniciação Científica pela FAPERJ (2020).

Ana Beatriz Almeida de Souza, Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Faculdade de Engenharia; Departamento de Engenharia Sanitária e Meio Ambiente

Graduanda em Engenharia Ambiental e Sanitária pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro, bolsista de Iniciação Científica pelo CNPq (2022).

Gustavo Nunes Pacheco, Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Faculdade de Engenharia; Departamento de Engenharia Sanitária e Meio Ambiente

Graduando em Engenharia Ambiental e Sanitária pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro, bolsista de Estágio Interno Complementar, UERJ (2022).

Thomaz de Magalhães Vieira, Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Faculdade de Engenharia; Departamento de Engenharia Sanitária e Meio Ambiente

Graduando em Engenharia Ambiental e Sanitária pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro, bolsista de Iniciação Científica pela FAPERJ (2022).

Marcelo Obraczka, Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Faculdade de Engenharia; Departamento de Engenharia Sanitária e Meio Ambiente

Possui graduação em Engenharia Civil e Sanitária pelo Centro de Estudos da Faculdade de Engenharia da UERJ (1985) e mestrado em Ciência Ambiental pela Universidade Federal Fluminense (2008). Doutorado pelo Programa de Planejamento Energético e Ambiental da COPPE/UFRJ em 2014. É Professor Associado da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), pelo Depto de Eng Sanitária e do Meio Ambiente. Atua na docência dos cursos de Engenharia Civil e Engenharia Ambiental e Sanitária, do Programa de Pós-Graduação Mestrado Profissional em Eng Ambiental (PEAMB) e Doutorado em Engenharia Ambiental (DEAMB), da UERJ.

Alfredo Akira Ohnuma Jr, Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Faculdade de Engenharia; Departamento de Engenharia Sanitária e Meio Ambiente

Engenheiro Civil formado pela UFSCar - Universidade Federal de São Carlos (2000), Mestrado (2005) e Doutorado em Ciências da Engenharia Ambiental pela USP / EESC - Universidade de São Paulo (2008), Escola de Eng. de São Carlos, Depto de Hidráulica e Saneamento. É Professor Associado da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), pelo Depto de Engenharia Sanitária e do Meio Ambiente. Atua na docência dos cursos de Engenharia Civil e Engenharia Ambiental e Sanitária, do Programa de Pós-Graduação Mestrado Profissional em Engenharia Ambiental (PEAMB) e Doutorado em Engenharia Ambiental (DEAMB), da UERJ.

Referências

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15527: Água de chuva – Aproveitamento de coberturas em áreas urbanas para fins não potáveis – Requisitos. Rio de Janeiro: ABNT, 2019.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 16783: Uso de fontes alternativas de água não potável em edificações. Rio de Janeiro: ABNT, 2019.

ALERTA RIO. Sistema Alerta Rio da Prefeitura do Rio de Janeiro: Relatório Anual de Chuva para a cidade do Rio de Janeiro no ano de 2018. Rio de Janeiro: Alerta Rio, 2018. Disponível em: http://www.sistema-alerta-rio.com.br/documentos/relatorios-de-chuva/. Acesso em: 10 fev. de 2023.

ASSIS, Odílio Benedito Garrido de. O uso de vidro reciclado na confecção de membranas para microfiltração. Cerâmica, [S.l.], v. 52, p. 105-113, 2006. SciELO. Disponível em: https://www.scielo.br/j/ce/a/BJGHzLz6n7F7NR4Yn7rLhqp/. Acesso em: 03 set. 2024.

ANA – AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS E SANEAMENTO BÁSICO. Manual de usos consuntivos de água no Brasil. Brasília: ANA, 2019.

BAIRD, Rodger; EATON, Andrew; RICE, Eugene; Bridgewater, Laura. Standard methods for the examination of water and wastewater. Washington: American Public Health Association, 2017.

BRASIL. Ministério de Saúde (MS) / Gabinete do Ministro (GM). Portaria GM/MS nº 888, de 4 de maio de 2021. Altera o Anexo XX da Portaria de Consolidação GM/MS nº 5, de 28 de setembro de 2017, para dispor sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. 2021.

CESCON, Anna; JIANG, Jia-Qian. Filtration process and alternative filter media material in water treatment. Water, [S.l.], MDPI AG, v. 12, n. 12, p. 3377, Disponível em: https://www.mdpi.com/2073-4441/12/12/3377. Acesso em: 3 set. 2024.

COSTA, Karen Albuquerque Dias da; CARVALHO, Fábio Israel Martins; FERREIRA, Fernanda di Paula Belo; NASCIMENTO, Thays Valente do; MELLO, Ricardo Felipe Alexandre de; SERRA, Ilka Suely Dias; SILVA, Jaqueline Maria Soares da; LOPES, Maria do Socorro Bezerra; SOUZA, Cezarina Maria Nobre; DANTAS, Kelly das Graças Fernandes. Influência do tipo de telhado na qualidade da água de chuva coletada em comunidades ribeirinhas. RICA – Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais, [S.l.], v. 11, n. 3, p. 384-391. Sustenere. Disponível em: https://sustenere.inf.br/index.php/rica/article/view/CBPC2179-6858.2020.003.0029. Acesso em: 3 set. 2024.

DALPAZ, Letícia; BORGERT, Aline Eloize; VENDRAMI, Júlia May; GHISI, Enedir. Tipos e eficiência de unidades de tratamento para água pluvial: revisão de literatura. Ambiente Construído, Rio Grande do Sul, v. 19, n. 3, p. 207-231. 2019, Disponível em: https://seer.ufrgs.br/index.php/ambienteconstruido/article/view/78595. Acesso em: 3 set. 2024.

DUBREUIL, Vincent; FANTE, Karime Pechutti; PLANCHON, Olivier; SANT'ANNA NETO, João Lima. Os tipos de climas anuais no Brasil: uma aplicação da classificação de Köppen de 1961 a 2015. Confins, São Paulo, n. 37, 2018. OpenEdition. Disponível em: https://journals.openedition.org/confins/15738. Acesso em: 3 set. 2024.

FORNARO, Adalgiza. Águas de chuva: conceitos e breve histórico. Há chuva ácida no Brasil. Revista USP, São Paulo, n. 70, 78-87, 2006. Disponível em: https://www.revistas.usp.br/revusp/article/view/13533/15351. Acesso em: 3 set. 2024.

GONÇALVES, Ricardo Franci; BASTOS, Fernanda Pereira. Uma solução simples e eficiente para potabilização de água de chuva em sistemas de abastecimento descentralizados: Filtração lenta seguida de desinfecção UV. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE CAPTAÇÃO E MANEJO DE ÁGUA DE CHUVA, 10., 2016, Belém. Anais [...]. Belém: ABCMAC, 2016.

GUIMARÃES, Rodrigo Mazza. Caracterização físico-química e biológica da chuva armazenada no sistema do Instituto Fernando Rodrigues da Silveira, CAP-UERJ. 2016. 100 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2019. Disponível em: https://www.bdtd.uerj.br:8443/handle/1/11046. Acesso em: 6 set. 2024.

HAGEMANN, Sabrina Elicker; GASTALDINI, Maria do Carmo Cauduro. Variação da qualidade da água de chuva com a precipitação: aplicação à cidade de Santa Maria - RS. RBRH, [S.l.], v. 21, n. 3, p. 525-536, 2016. SciELO. Disponível em: https://www.scielo.br/j/rbrh/a/9Lm68gNrGnLqxxMwQ6MM74H/?lang=pt#. Acesso em: 3 set. 2024.

HAIR, Joseph F.; BLACK, William C.; BABIN, Barry J.; ANDERSON, Rolph E.; TATHAN, Ronald L. Análise multivariada de dados. Porto Alegre: Bookman, 2009.

HOFMAN-CARIS, Roberta; BERTELKAMP, Cheryl; WAAL, Luuk de; BRAND, Tessa van Den; HOFMAN, Jan; AA, René van Der; HOEK, Jan van Der. Rainwater Harvesting for Drinking Water Production: a sustainable and cost-effective solution in the Netherlands? Water, [S.l.], v. 11, n. 3, 2019. MDPI. Disponível em: https://www.mdpi.com/2073-4441/11/3/511. Acessado em: 3 set. 2024.

LIBÂNIO, Marcelo. Fundamentos de qualidade e tratamento de água. Campinas: Átomo, 2010.

LIMA, Jeferson Alberto de; DAMBROS, Marcus Vinicius Rodrigues; ANTONIO, Marco Antonio Peixer Miguel de; JANZEN, Johannes Gérson; MARCHETTO, Margarida. Potencial da economia de água potável pelo uso de água pluvial: análise de 40 cidades da Amazônia. Engenharia Sanitária e Ambiental, [S.l.], v. 16, n. 3, p. 291-298, 2011. SciELO. Disponível em: https://www.scielo.br/j/esa/a/F7sqjkgMFvKrVWH48JHw7tr/#. Acesso em: 3 set. 2024.

MENDEZ, Carolina B.; KLENZENDORF, J. Brandon; AFSHAR, Brigit R.; SIMMONS, Mark T.; BARRET, Michael E.; KINNEY, Kerry A.; KIRISITS, Mary Jo. The effect of roofing material on the quality of harvested rainwater. Water Research, [S.l.], v. 45, p. 2049-2059, 2011. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0043135410008535. Acesso em: 6 set. 2024.

MIORANDO, Taizi; BRIÃO, Vandré Barbosa; GIRARDELLI, Laisa. Potabilização de água da chuva por ultrafiltração. Engenharia Sanitária e Ambiental, [S.l.], v. 22, n. 3, p. 481-490, 2017. SciELO. Disponível em: https://www.scielo.br/j/esa/a/pZczSqVnW5KqdMqd8KYfcXS/#. Acesso em: 03 set. 2024.

NAKADA, Liane Yuri Kondo; MORUZZI, Rodrigo Braga. Variabilidade qualitativa de águas pluviais coletadas em telhado e sua importância na concepção do sistema de tratamento. Engenharia Sanitária e Ambiental, [S.l.], v. 19, n. 1, p. 1-9, 2014. SciELO. Disponível em: https://www.scielo.br/j/esa/a/gSQYygqFLpj4RMBKSJPjF7h/?lang=pt. Acesso em: 6 set. 2024.

NEU, Vania; GUEDES, Victor Martins; ARAÚJO, Maria Gabriella da Silva; MEYER, Leandro Frederico Ferraz; BRITO, Ian Rodrigues; BATISTA, Lucas Mota. Água de chuva para consumo humano: estudo de caso na Amazônia Oriental. Inclusão Social, Brasília, v. 12, n. 1, p. 183-198. 2018. Disponível em: https://revista.ibict.br/inclusao/article/view/4403. Acesso em: 6 set. 2024.

OHNUMA JÚNIOR, Alfredo Akira; SOUZA, Caroline Moreira de; BILA, Daniele Maia; SILVA, Gabrielle Nunes da; ALVES, Letícia Delduque; OLIVEIRA, Flávio Giro de; ALMEIDA, Jaqueline Costa Areas de; BASTOS, Giovana Proença. Análise da qualidade da água da chuva conforme as estações do ano na cidade do Rio de Janeiro. In: XXIII SIMPÓSIO BRASILEIRO DE RECURSOS HÍDRICOS, 23., 2019, Foz do Iguaçu. Anais [...]. [S.l.]: ABRHidro, 2019. p. 1-10.

OLIVEIRA, Flávio Giro de. Análise da viabilidade de um sistema domiciliar de aproveitamento de águas pluviais na cidade do Rio de Janeiro. 2020. 154 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2020. Disponível em: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16950. Acesso em: 6 set. 2024.

PEÑA, Humberto. Desafíos de la seguridad hídrica en América Latina y el Caribe. Santiago. CEPAL – Comisión Económica para América Latina y el Caribe, [S.l.] n. 178, 2016. Disponível em: https://www.cepal.org/es/publicaciones/40074-desafios-la-seguridad-hidrica-america-latina-caribe. Acesso em: 3 set. 2024.

PREFEITURA DA CIDADE DO RIO DE JANEIRO. Fluxo veicular médio em dias úteis: dados referentes a maio de 2017. Rio de Janeiro: Prefeitura da Cidade do Rio de Janeiro. 2017. Disponível em: https://www.rio.rj.gov.br/documents/7033801/aaa5c245-2533-4bec-b475-494f64b92c35. Acesso em: 10 set. 2024.

R CORE TEAM. A language and environment for statistical computing. Foundation for Statistical Computing, Vienna, 2018. Disponível em: https://www.R-project.org/. Acesso em: 3 set. de 2024.

REIS, Ricardo Prado Abreu; ROCHA, Bárbara Cristina Castro de Melo; ARAÚJO, José Vicente Granato de. Avaliação de sistema de tratamento de águas de chuva coletadas em telhado de cimento amianto, utilizando filtração e desinfecção por UV e Cloro. Revista Eletrônica de Engenharia Civil, [S.l.], v. 3, n. 1, p. 12-18, 2011. Disponível em: https://revistas.ufg.br/reec/article/view/16818. Acesso em: 06 set. 2024.

SILVA, Caroline Eloi Oliveira da; FREITAS, Dyego Maradona Ataíde de. Gestão e aproveitamento de águas pluviais na Universidade Federal de Lavras. In: MALHEIROS, Tadeu Fabrício; AMBRIZZI, Tércio; SACZK, Adelir Aparecida; MAGRIOTIS, Zuy Maria (ed.). Universidades & sustentabilidade: práticas e indicadores. São Paulo: USP Sustentabilidade, 2020.

SINTON, Christopher W.; LACOURSE, William C. Experimental survey of the chemical durability of commercial soda-lime-silicate glasses. Materials Research Bulletin, [S.l.], v. 36, n. 13-14, p. 2471-2479, 2001. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0025540801007243. Acesso em: 3 set. 2024.

TEIXEIRA, Celimar Azambuja; GHISI, Enedir. Comparative Analysis of Granular and Membrane Filters for Rainwater Treatment. Water, v. 11, n. 5, p. 1004-1019. MDPI. Disponível em: https://www.mdpi.com/2073-4441/11/5/1004. Acesso em: 6 set. 2024.

TUCCI, Carlos Eduardo Morelli; CHAGAS, Maria de Fátima. Segurança hídrica: conceitos e estratégia para Minas Gerais. REGA – Revista de Gestão de Água da América Latina, Porto Alegre, v. 14, n. 1, 2017. ABRH – Associação Brasileira de Recursos Hídricos. Disponível em: https://www.abrhidro.org.br/SGCv3/publicacao.php?PUB=2&ID=198&SUMARIO=5322&ST=seguranca_hidrica_conceitos_e_estrategia_para_minas_gerais. Acesso em: 3 set. 2024.

UN-WATER – UNITED NATIONS WATER. Water Security and the Global Water Agenda: A Un-Water Analytical Brief. [Tóquio]: United Nations University, 2013. Disponível em: https://www.unwater.org/publications/un-water-analytical-brief-water-security-and-global-water-agenda-4-page-summary. Acesso em: 3 set. 2024.

VESTERGAARD. Purificador de água para uso comunitário. Manual do usuário. [S.l.]: LifeStraw Community, 2014.

VON SPERLING, Marcos. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. Belo Horizonte: UFMG, 2011.

WALTER, Olga Maria Formigoni Carvalho; HENNING, Elisa; KONRATH, Andréa Cristina; ALVES, Custódio da Cunha; SAMOHYL, Robert Wayne. Uma visão geral do RStudio aplicado ao ensino de controle estatístico do processo. In: COBENGE – CONGRESSO BRASILEIRO DE EDUCAÇÃO EM ENGENHARIA, 40., 2012, Belém, Anais [...]. Belém: COBENGE, 2012.

ZIPF, Mariah Siebert; KNOP, Brenda; PINHEIRO, Ivone Gohr; VALLE, José Alexandre Borges. Avaliação da influência do descarte da primeira água de chuva do tratamento por filtro lento e da altura da camada filtrante na qualidade da água de chuva. REA – Revista de Estudos Ambientais, [S.l.], v. 15, n. 1, p. 31-43, 2013. Disponível em: https://ojsrevista.furb.br/ojs/index.php/rea/article/view/3960. Acesso em: 3 set. 2024.

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Publicado

19-09-2024

Como Citar

Almeida, J. C. A. de, Alves, L. D., Souza, C. M. de, Souza, A. B. A. de, Pacheco, G. N., Vieira, T. de M., … Ohnuma Jr, A. A. (2024). Tratamento sequencial de águas pluviais com coluna de adsorção e membrana de ultrafiltração. Paranoá, 17, e47410. https://doi.org/10.18830/1679-09442024v17e47410

Edição

v. 17 (2024): Fluxo Contínuo - Janeiro/Dezembro

Seção

Tecnologia, Ambiente e Sustentabilidade

Licença

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