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IX - 011 o 20 CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL DETERMINAÇÃO DO CONSUMO PER CAPITA DE ÁGUA EM EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS DA REGIÃO METROPOLITANA DE BELÉM PARA AVALIAR A TARIFA DE ESGOTO SANITÁRIO José Almir Rodrigues Pereira(1) Engenheiro Sanitarista. Mestre em Saneamento. Professor Assistente da Universidade Federal do Pará – UFPa. Funcionário da Companhia de Saneamento do Pará - COSANPA - no período maio/85 a março/96. Doutorando do Departamento de Hidráulica e Saneamento da Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo - EESC - USP. Emanuel Francisco Martins Maciel Engenheiro Sanitarista pela da Universidade Federal do Pará - UFPa. Engenheiro da Leme Engenharia. Endereço(1): Av. Conselheiro Furtado, 268. - Batista Campos - Belém - PA - CEP: 66025-160 - Brasil - Tel: (091) 241-7576 - e-mail: [email protected] RESUMO No trabalho foram realizados 12 meses de monitoramento do consumo de água em 10 (dez) edifícios residenciais da Região Metropolitana de Belém – Pará. Esses edifícios recebiam água distribuída pela Companhia de Saneamento do Pará – COSANPA, sendo que em 5 (cinco) também existia sistema próprio de abastecimento de água (poço arteziano). Os maiores consumos mensais de água ocorreram nos meses com temperaturas elevadas e menores índices de precipitação pluviométrica. Para o volume de água fornecido pela COSANPA existiu grande diferença no consumo per capita de água, sendo 265,6 l/hab.dia e 65,3 l/hab.dia nos edifícios sem e com abastecimento próprio, respectivamente. Aproximadamente 75% da água consumida nos edifícios com abastecimento combinado foi proveniente do(s) poço(s) arteziano(s). A falta de aferição do volume de água produzido nos edifícios dificulta a tarifação do esgoto sanitário, já que é considerado que 80% do volume de água hidrometrada é transformado em esgoto sanitário. Com isso, somente os edifícios que utilizam apenas água fornecida pela COSANPA é que apresentam tarifa de esgoto sanitário compatível com o volume de água consumido. No trabalho é sugerida a análise dos critérios de tarifação do volume de esgoto gerado em edifícios, já que não existe legislação específica para a instalação de hidrômetros em tubulações internas de edifícios localizados na RMB. PALAVRAS-CHAVE: Água, Consumo, Per Capita, Tarifa de Esgoto, Edifício. INTRODUÇÃO O clima, os hábitos e padrão de vida da população, o sistema de fornecimento e cobrança (serviço medido ou não), a qualidade de água fornecida, o custo da água (tarifa), a pressão na rede de distribuição, o tipo de consumo (comercial, industrial, público), as perdas no o 20 Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3141 IX - 011 o 20 CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL sistema e a existência de rede de esgoto são os principais fatores que influenciam o consumo de água numa localidade (HAMMER, 1979 E A. NETO,1996). A. NETO (1996) ainda salienta que a forma de fornecimento de água exerce notável influência no consumo total de uma cidade, pois nas localidades onde o consumo é medido através de hidrômetros verifica-se que este é sensivelmente menor em relação àquelas cidades onde tal medição não é efetuada. METCALF & EDDY (1985) observam que o consumo per capita médio de água de habitantes de apartamentos residenciais varia de 200 a 340 l/hab.dia. Na Tabela 1 são apresentados consumos per capita de água em algumas cidades brasileiras. Tabela 1: Consumo de Água em Cidades Brasileiras. Cidade Caieiras – SP S. Bernardo do Campo - SP Aracaju – SE Porto Alegre – RS Salvador – BA Rio de Janeiro – RJ Grande São Paulo - SP População 16.000 264.000 320.000 1.123.000 1.295.000 4.410.000 12.400.000 Ano l/hab.dia* Fonte 1980 1980 1979 1981 1979 1968 1980 200 250 192 318 248 359 282 SABESP SABESP ABES DMAE ABES CEDAE VER.DAE * 3 fatores exercem grande influência sobre o consumo per capita: A extensão da medição dos fornecimentos, a presença significativa de indústrias e as perdas de água no sistema. Fonte: A. NETO (1996) Como a água utilizada é transformada em água residuária (esgoto sanitário), o conhecimento da per capita de água possibilita a determinação do volume produzido de esgoto sanitário. METCALF & EDDY (1985) cita que comumente as vazões de águas residuárias domésticas são determinadas a partir da densidade da população e da contribuição média per capita, enquanto Leme (1977) considera que 80% da vazão da água de abastecimento é transformada em água residuária, o que no cálculo da vazão de esgoto é denominado de coeficiente de retorno. O conhecimento do consumo per capita de água também é fundamental para a tarifação do volume de água consumido e do volume de esgoto produzido em determinada comunidade, especialmente devido as dificuldades de instalação de macro e micromedidores de esgoto em zonas urbanas. Para edifícios residenciais, Coêlho e Maynard (1997) sugerem a instalação de hidrômetros nos ramais de cada apartamento como a forma mais justa para aferir o real consumo de água em cada imóvel e, com isso, determinar o volume gerado de esgoto sanitário. Contudo, esses autores observam que a necessidade de hidrômetros de grande capacidade para registrar as vazões das válvulas de descarga é um fator restritivo à medição do consumo nos apartamentos. Assim, a aplicação prática da sugestão de Coêlho e Maynard (1997) depende da substituição das válvulas de descarga por caixas de descarga e da localização correta das o 20 Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3142 IX - 011 o 20 CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL instalações prediais de água fria, o que ainda demandará tempo, respaldo legal e recursos para adequação dos edifícios existentes em zonas urbanas. O presente trabalho é referente ao monitoramento do consumo de água em edifícios residenciais da Região Metropolitana de Belém - RMB, objetivando a determinação do consumo per capita de água de poços artezianos próprios que são utilizados para complementar o abastecimento público de água para, com isso, dispor de procedimento adequado para a tarifação do volume de esgoto sanitário gerado nesses locais. MATERIAIS E MÉTODOS Durante 12 (doze) meses, de junho/94 a maio/95, foram monitorados os consumos mensais de água fornecida pela COSANPA para 10 (dez) edifícios localizados na zona central da Região Metropolitana de Belém. O consumo de água dos edifícios foi obtido pela leitura direta no hidrômetro instalado no ramal predial de cada um dos edifícios. Posteriormente, os dados obtidos foram confirmados na listagem semestral de tarifas elaborada pela COSANPA. Os 10 (dez) edifícios selecionados apresentaram abastecimento de água proveniente do sistema de distribuição Bolonha, da COSANPA, porém em 5 (cinco) desses edifícios ainda existia abastecimento de água proveniente de poço arteziano próprio (abastecimento combinado). A população residente em cada um dos edifícios foi estimada multiplicando-se o número de apartamentos pela média de habitantes por apartamento, a qual adotou-se 5 (cinco) habitantes em função dos edifícios estarem localizados na zona central. Os consumos mensais de água anotados nos hidrômetros foram divididos em dois grupos para determinação do consumo per capita médio de água. O grupo 1 correspondeu aos edifícios somente abastecidos pela COSANPA, sendo o grupo 2 dos edifícios com abastecimento de água da COSANPA e de poço arteziano próprio. Na Tabela 2 são apresentados o total de apartamentos e a população residente em cada edifício pesquisado. Para cálculo do consumo per capita de água proveniente dos poços arteziano foi utilizada a diferença entre os valores do consumo per capita dos grupos 1 e 2, sendo, então, elaboradas Tabelas e Gráficos para facilitar a comparação das diferenças entre os edifícios abastecidos somente com água da COSANPA com o grupo com abastecimento combinado. Tabela 2: Número de Apartamentos e População nos Edifícios Pesquisados. GRUPO 1 Edifício Veneza José Pinto da Costa Costa do Sol Lage La Ville o Aptos 48 120 20 6 72 GRUPO 2 Hab. 240 600 100 30 360 Edifício Francisca Júlia Santos Dumont Maria do Carmo Plaza Viana Delta Garden 20 Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental Aptos 32 80 12 72 38 Hab. 160 400 60 360 190 3143 IX - 011 o 20 CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL Finalmente foi determinado o volume de esgoto e a per capita média de esgoto sanitário que não é tarifada pela COSANPA, devido a impossibilidade de micro-medição da água produzida nas dependências internas dos edifícios, ou seja, a água proveniente dos poços artezianos próprios. RESULTADOS Os maiores consumos mensais de água nos 5 (cinco) edifícios do grupo 1(abastecidos somente com água fornecida pela COSANPA) ocorreram nos meses com temperaturas elevadas e menores índices de precipitação pluviométrica, conforme mostrado na Figura 1. Figura 1: Consumo Mensal de Água em Edifícios Abastecidos Somente pela COSANPA. m 3 /mês 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Veneza JP C osta C osta Sol Lage La Ville dia A br/94 Jun/94 A go/94 Set/94 N ov/94 Jan/95 Fev/95 A br/95 M ai/95 As maiores diferenças entre os valores mínimo e máximo dos consumos mensais de água dos edifícios do grupo 1 foram 2611 e 1222 m3/mês nos edifícios La Ville (1331 e 3942 m3/mês) e José Pinto da Costa (2537 e 4259 m3/mês), respectivamente. A curva do consumo mensal de água dos edifícios José Pinto da Costa, Veneza e Costa do Sol tiveram comportamento semelhante, tendo a redução do consumo de água em dezembro/94 coincidido com o aumento nos índices de precipitação pluviométrica e a redução da temperatura ambiente. O pequeno número de habitantes pode ser uma das razões para o consumo de água no edifício Lage ter tido pequena variação durante o período pesquisado. De outra forma, a grande variação na curva de consumo de água do edifício La Ville dificultou a comparação com as outras curvas, levantando a hipótese dos moradores terem tido maior preocupação com desperdícios ou vazamentos internos a partir do mês de agosto de 94. Os valores médios per capita de água utilizada nos edifícios do Grupo 1 são mostrados na Figura 2, sendo verificado que os maiores consumos per capita ocorreram nos edifícios com menor número de habitantes. O valor per capita médio dos para os edifícios abastecidos somente pela COSANPA (grupo 10 foi de 265,7 l/hab.dia, sendo esse valor coerente com os consumos per capita de água em zonas urbanas residenciais. o 20 Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3144 IX - 011 o 20 CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL Figura 2: Per Capita de água nos edifícios abastecidos somente pela COSANPA. l/hab.d Cosanpa 387,8 400 350 300 250 200 150 100 50 0 308,3 228,3 201,6 202,8 Veneza José P. Costa Costa do Sol Lage La Ville Como a tarifação realizada pela COSANPA considera que 80% do volume de água é transformada em esgoto sanitário, o valor per capita médio de esgoto sanitário dos edifícios do grupo 1 foi 212,6 l/hab.d. Na Tabela 3 são apresentados os valores médios dos consumos mensais e dos valores per capita de água e de esgoto sanitário dos edifícios do grupo 1. Tabela 3: Consumo Per Capita de Água em Edifícios Abastecidos pela COSANPA. EDIFÍCIO ÁGUA m3/mês 1451,2 3649,5 1163,3 277,5 2465,5 Veneza José Pinto da Costa Costa do Sol Lage La Ville l/hab.dia 201,6 202,8 387,8 308,3 228,3 ESGOTO m3/mês l/hab.dia 1160,9 161,3 2919,6 162,2 930,6 310,2 222,0 246,6 1972,4 182,6 O volume de água distribuída pela Cosanpa para os edifícios do grupo 2 (com poço arteziano) foi muito menor quando em comparação com os edifícios do grupo 1. Na Figura 3 são apresentados os dados dos hidrômetros referentes aos volumes de água fornecidos pela COSANPA para os edifícios do grupo 2. Figura 3: Volume Mensal de Água Fornecida pela COSANPA para Edifícios com Poço Arteziano Próprio. 3.500 3.000 2.500 2.000 m 3 /mês F. Júlia S. Dumont M. Carmo P. Viana D. Garden 1.500 1.000 500 dia 0 Abr-94 Jun-94 Ago-94 Set-94 Nov-94 Jan-95 Fev-95 Abr-95 Mai-95 O pequeno consumo de água fornecida pela COSANPA nos edifícios Francisca Júlia, Maria do Carmo, Plaza Viana e Delta Garden demonstrou que a maior parte da água consumida nesses edifícios foi proveniente de poço arteziano. No caso do edifício Santos o 20 Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3145 IX - 011 o 20 CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL Dumont já existia maior equilíbrio entre os volumes de água fornecidos pela COSANPA e pelo poço arteziano do próprio edifício. Como foram pesquisados edifícios com populações semelhantes nos grupos 1 e 2, foi adotado para o grupo 2 o mesmo valor per capita médio de água observado no grupo grupo 1 (265,7 l/hab.d). A diferença média entre o valor per capita adotado (265,7 l/hab.d) e o valor médio per capita hidrometrado nos edifícios do grupo 2 (65,3 l/hab.d) foi de 200,4 l/hab.d, sendo esse valor referente a parcela de água proveniente de poço arteziano próprio. Na Figura 4 são mostradas as contribuições de água fornecida pela COSANPA e de água proveniente de poço arteziano próprio para o per capita médios dos edifícios do grupo 2. Figura 4: Valor Médio Per Capita Observado nos Edifícios do Grupo 2. l/hab.d 300 P. Arteziano Cosanpa 250 200 150 137,7 136,8 209,2 257,1 261,1 100 50 128,0 128,9 8,6 4,6 56,5 Plaza Viena Delta Garden 0 F. Júlia S. Dumont M . Carmo Como a maior parte do volume de água consumida nos edifícios do grupo 2 foi de poço arteziano, a COSANPA não tinha nenhum conhecimento e controle da maior parte do volume consumido de água nos edifícios do grupo 2, o que em termos percentuais representava 96,7 % da água consumida no edifício Francisca Julia, 51,8 % no edifício Santos Dumont, 51,5 % no edifício Maria do Carmo, 98,3 % no edifício Plaza Viena e 78,7 % no edifício Delata Garden. A falta de medição e controle do volume de água consumida nos edifícios do grupo 2 ocasionou distorções no processo de tarifação da COSANPA, já que a maior parte do esgoto sanitário originado nos edifícios do Grupo 2 não tinha como ser mensurada ou mesmo estimada. Assim, tomando os valores médios per capita, a tarifação do esgoto sanitário elaborada pela COSANPA deveria considerar 52,2 l/hab.d de esgoto sanitário, correspondente a 80% do consumo per capita médio dos 65,3 l/hab.dia de água fornecida pela COSANPA. Com isso, a perda tarifária média seria da ordem de 160,3 l/hab.d de esgoto sanitário (80% de 200,4 l/hab.dia de água de poço arteziano) nos edifícios do grupo 2. o 20 Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3146 IX - 011 o 20 CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL CONCLUSÕES No trabalho foi verificado que a diminuição no número de consumidores da água distribuída pela COSANPA é acompanhada pela perda de tarifação do volume de esgoto sanitário. A elaboração das curvas de consumo de água foi uma alternativa simples, barata e rápida para estimar o consumo per capita de água e de esgoto em edifícios da RMB, contudo, para segurança e representatividade da sua aplicação prática é recomendado um maior número e tipo de imóveis pesquisados. Os valores per capita de água fornecida pela COSANPA de 265,6 l/hab.d e 65,3 l/hab.dia nos edifícios dos grupo 1 e 2, respectivamente, indicam que é significativa a produção e consumo de água subterrânea nos edifícios com abastecimento combinado (grupo 2). Como para estimar a tarifa de esgoto é considerado que 80% do volume de água hidrometradado é transformado em esgoto, em termos práticos existe perda de tarifação nos edifícios com abastecimento de água combinado, já que o volume de água proveniente de poço arteziano não é micro-medido, o que, naturalmente, impede que a COSANPA venha a tarifar o esgoto sanitário resultante do consumo de água de poço arteziano próprio. Além da perda de tarifação, existem ainda as perdas indiretas decorrentes do volume de esgoto sanitário não conhecido que é encaminhado para as tubulações coletoras, estações elevatórias e estações de tratamento de esgoto sanitário, as quais são principalmente relacionadas com a operação e manutenção do sistema de esgotamento sanitário. A hidrometração do ramal interno de água do poço arteziano parece ser um mecanismo rápido, seguro e confiável para conhecimento do volume produzido de água e, com isso, a tarifação do volume de esgoto produzido por mês em edifícios com abastecimento próprio de água, podendo ser a primeira ação para a instalação de hidrômetos nas ligações de água de cada apartamento. Contudo, como solucionar o fato das tubulações de água do poço arteziano serem localizadas na área interna do edifício, não sendo portanto de domínio público. Uma possível solução seria a alteração da legislação estadual que enfoca os critérios para tarifação de água e esgoto sanitário, com a permissão de que a empresa concessionária venha a instalar hidrômetros no ramal interno de edifícios que tenham abastecimento próprio de água. Por outro lado, a perda mensal de tarifação exige uma ação imediata e barata, razão para este trabalho propor a determinação de um valor per capita médio da água consumida em edifícios somente abastecidos pela COSANPA, o qual será utilizado como valor de referência para estimar os volumes de água e de esgoto sanitário em edifícios com abastecimento de água próprio e da COSANPA. No entanto, é importante observar que a segurança e confiabilidade da alternativa proposta dependerá da freqüência, tipo e quantidade de imóveis amostrados. o 20 Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 3147 IX - 011 o 20 CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. 2. 3. 4. 5. 6. 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