Módulo 3 - SWITCH Training Kit

Transcrição

Kit de treinamento SWITCH
GESTÃO INTEGRADA DAS ÁGUAS URBANAS
NA CIDADE DO FUTURO
Módulo 3
ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Explorando opções
Ficha Técnica
Título Original:
SWITCH Training Kit - Integrated Urban Water Management in the City of the Future
Module 3 – WATER SUPPLY: Exploring the options
Editor:
ICLEI European Secreteriat GmbH (Gino Van Begin – Diretor)
Autor Principal:
Ralph Philip (ICLEI - Secretariado Europeu)
Baseado principalmente
nos trabalhos dos
seguintes parceiros do
consórcio SWITCH:
Sam Kayaga, Ian Smout (WEDC Universidade de Loughborough); Sung Kyu Maeng, Diederik Rousseau, Saroj K. Sharma (Instituto UNESCOIHE para a Educação sobre a água)
Organizadores:
Ralph Philip, Barbara Anton, Anne-Claire Loftus (ICLEI - Secretariado Europeu)
Design:
Rebekka Dold Grafik Design & Visuelle Kommunikation, Freiburg, Alemanha www.rebekkadold.de
Imagem da capa e itens gráficos por Loet van Moll – Illustraties, Aalten, Países Baixos www.loetvanmoll.nl
Layout:
Stephan Köhler (ICLEI - Secretariado Europeu)
Copyright:
© Secretariado Europeu do ICLEI GmbH, Friburgo, Alemanha 2011
O conteúdo deste kit de treinamento está sob licença da Creative Commons especificada como AttributionNoncommercial-Share Alike 3.0. Essa licença permite que outros ajustem e desenvolvam os materiais do Kit de
Treinamento para fins não comerciais, desde que seja dado crédito ao Secretariado Europeu do ICLEI e licenciadas as
novas criações sob os mesmos termos. http://creativecommons.org/ licenses/by-nc-sa/3.0 /
O texto legal completo sobre os termos de uso desta licença pode ser encontrado em http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/legalcode
Agradecimentos:
Este Kit de treinamento foi produzido no âmbito do projeto Europeu de pesquisa SWITCH (2006 a 2011) www.switchurbanwater.eu
O SWITCH foi co-financiado pela Comissão Européia sob o “6th Framework Programme” contribui para a temática prioritária “Global
Change and Ecosystems” [1.1.6.3] – Contract no. 018530-2
Aviso:
Essa publicação reflete somente as opiniões dos autores. A Comissão Européia não se responsabiliza pelo uso das informações contidas
nessa publicação
Edição brasileira:
Kit de Treinamento SWITCH: Gestão Integrada das Águas na Cidade do Futuro
Módulo 3 – ABASTECIMENTO DE ÁGUA: Explorando opções
Editor:
ICLEI Brasil
Coordenação editorial:
Florence Karine Laloë
Este material foi
traduzido para o
português e adaptado ao
contexto do Brasil por:
Coordenação técnica - Prof. Nilo de Oliveira Nascimento (Universidade Federal de Minas Gerais)
Revisão e Adaptação - Marcus Suassuana
Tradução - Luiza Dulci, Davi Alencar, Davi Baptista, Luiz Otávio Silveira Avelar e Maurício Moukachar Baptista.
Editoração Eletrônica:
Mary Paz Guillén e Isadora Marzano
Organização e Revisão:
Florence Karine Laloë e Sophia Picarelli
Kit de Treinamento SWITCH: Gestão Integrada das Águas na Cidade do Futuro
Módulo 3 – ABASTECIMENTO DE ÁGUA: Explorando opções
Coordenação técnica: Nilo de Oliveira Nascimento. Coordenação editorial: Florence Karine Laloë. 1. ed. São Paulo, 2011
ISBN 978-85-99093-13-9 (PDF) | ISBN 978-85-99093-17-7 (CD-ROM)
Kit de Treinamento SWITCH
GESTÃO INTEGRADA DAS ÁGUAS URBANAS
NA CIDADE DO FUTURO
Módul0 3
Explorando opções
4
GESTÃO INTEGR ADA DAS ÁGUAS URBANAS
NA CIDADE DO FUTURO
Gestão Integrada das Águas Urbanas na Cidade do Futuro
O Kit de Treinamento SWITCH é uma serie de módulos sobre Gestão Integrada das Águas Urbanas (GIAU) desenvolvido no
âmbito do Projeto ‘SWITCH - Gestão da Água na Cidade do Futuro’. O Kit foi desenvolvido primeiramente para atividades de
treinamento visando principalmente aos seguintes grupos:
• Tomadores de decisão no âmbito dos governos locais;
• Funcionários de altos escalões de órgãos dos governos locais, que:
•sejam diretamente responsáveis pela gestão da água;
•sejam eles próprios grandes usuários de água, tais como os responsáveis por parques e locais de recreação;
•representem grandes impactos sobre os recursos hídricos, tais como o planejamento do uso do solo;
•tenham interesse no uso da água em geral, tais como departamentos do meio ambiente.
• Gestores de recursos hídricos e profissionais dos serviços de abastecimento de água, esgotamento sanitário e manejo de
águas pluviais.
Todos os módulos estão intimamente ligados entre si e estas ligações são claramente indicadas nos textos. Além disso, as
informações contidas nos módulos são complementadas por uma biblioteca on-line, estudos de caso e links para outras
fontes, todos eles destacados no texto, quando for o caso. Os seguintes símbolos são usados para indicar quando informações
adicionais estiverem disponíveis:
Refere-se a outro modulo do Kit de Treinamento SWITCH onde mais informações são encontradas
Refere-se a recursos adicionais do projeto SWITCH disponíveis no site “SWITCH Training Desk”
Refere-se a um estudo de caso disponível no site “SWITCH Training Desk”
Refere-se a um link para outras fontes
Módulo 3
O ABASTECIMENTO DE ÁGUA
Explorando as opções
Kit de Treinamento SWITCH: Todos os módulos
A abordagem geral do projeto SWITCH à GIAU (Gestão Integrada das Águas Urbanas)
Módulo 1
Módulo 2
PL ANEJAMENTO ESTRATÉGICO
Preparando-se para o futuro
GRUPOS DE INTERESSE
Envolvendo todos os agentes
Contém uma introdução aos principais desafios
da gestão de águas em áreas urbanas, no
presente e no futuro, e informações passo-apasso sobre o desenvolvimento e a implantação
de um processo de planejamento estratégico.
Contém um resumo sobre diferentes abordagens
ao envolvimento de múltiplos agentes – incluindo
“Alianças de Aprendizagem” – e meios pelos
quais tal engajamento pode ser efetivamente
alcançado para os propósitos da GIAU.
Soluções sustentáveis
Módulo 3
Módulo 4
Módulo 5
MANEJO DE ÁGUAS PLUVIAIS
ESGOTAMENTO SANITÁRIO
Explorando opções
Explorando opções
Explorando opções
Descreve como o abastecimento de água nas cidades / manejo de águas pluviais / gerenciamento de efluentes
líquidos pode se beneficiar de uma maior integração, incluindo exemplos de soluções inovadoras pesquisadas
no âmbito do projeto SWITCH e a possível contribuição dessas pesquisas para uma cidade mais sustentável.
Auxílio à decisão
Módulo 6
AUXÍLIO À DECISÃO
Escolhendo um caminho sustentável
Introduz o conceito de Sistemas de Auxílio à Decisão para a gestão de águas urbanas incluindo
detalhes da ferramenta ‘Águas Urbanas’, desenvolvida no âmbito do projeto SWITCH.
5
6
NA CIDADE DO FUTURO
Módulo 3: Conteúdo

Introdução ....................................................................................................... 7

Metas de aprendizagem ................................................................................ 8

Abastecimento sustentável de água- por que ele é necessário? ............... 9
3.1 A abordagem convencional para abastecimento de água ........................ 11
3.2 Os problemas enfrentados por uma abordagem
convencional de abastecimento de água ...................................................... 13
3.3 Uma abordagem integrada ...................................................................... 15

Abastecimento de água na cidade ............................................................... 18
4.1 Ligações dentro do ciclo da água urbana ............................................. 18
4.2 Ligações entre o abastecimento de água e outros
setores de gestão urbana ................................................................................ 19
4.3 Abastecimento de água e o meio ambiente ............................................ 20
 A direção geral: O abastecimento de água e a sustentabilidade ................... 23
5.1 Abastecimento sustentável de água ........................................................ 23
5.2 Objetivos da sustentabilidade e indicadores para o abastecimento de água ... 25

Colocando o abastecimento sustentável de água na prática .................... 27
6.1 Barreiras para o abastecimento sustentável de água ............................. 30

Opções para o abastecimento sustentável de água .................................. 32
7.1 Opções ...................................................................................................... 34
7.2 Seleção de opções .................................................................................... 47

Fechamento .................................................................................................... 49

Referências ...................................................................................................... 50
Módulo 3
Imagem: Ralph Philip
 Introdução
Uma cidade, ao crescer e desenvolver sua economia, aumenta proporcionalmente sua
demanda por água. Para atender a essa demanda, as cidades têm feito o possível para
assegurar o fornecimento de água através da perfuração de poços, o represamento de rios
e até mesmo a dessalinização da água do mar. Estações de tratamento e infra-estrutura
de distribuição são construídas para garantir que a água de boa qualidade seja entregue
às residências, empresas e indústrias. Apesar do alto custo econômico e ambiental de tais
investimentos, o desenvolvimento dos recursos hídricos e de infra-estrutura de fornecimento
continua a ser o método-padrão para lidar com a crescente demanda pela água urbana.
Entretanto, o aumento do fornecimento não é a única maneira pela qual uma cidade pode
garantir que a necessidade de água seja suprida. O Módulo 3 promove uma abordagem diferente,
que prioriza a redução da demanda pela água antes do desenvolvimento de novos recursos.
Ao reduzir o uso da água desperdiçada, instalando-se equipamentos eficientes em consumo
de água e aproveitando-se as fontes alternativas de abastecimento, tais como a água da chuva
e o reuso de águas residuárias, uma cidade ainda pode desenvolver-se sem a necessidade de
aumentar continuamente as captações a partir de recursos hídricos locais e finitos.
Os benefícios de tal abordagem se estendem além de assegurar o abastecimento de
água. O Módulo 3 pretende mostrar como uma abordagem de gestão da demanda pode
levar a ganhos econômicos, ao uso reduzido de energia, a melhoria do meio-ambiente e
a maior resiliência às alterações climáticas. Além disso, o módulo apresenta uma série
de opções não-convencionais de abastecimento de água que permitem a implantação
prática de uma gestão mais integrada do ciclo da água urbana.
O Módulo 3 está diretamente relacionado aos módulos 4 e 5, que abordam de forma
prática a gestão do ciclo da água no que se refere as etapas de drenagem urbana e da
gestão de águas residuárias, respectivamente.
7
NA CIDADE DO FUTURO
 Metas de Aprendizagem
O Módulo 3 apresenta uma visão geral do abastecimento de água nas cidades e como
ela influencia, e é influenciada, pelo ciclo das águas urbanas e pelo desenvolvimento
urbano como um todo. O objetivo deste módulo é rever a abordagem convencional
para o abastecimento das águas urbanas e examinar soluções alternativas que possam
contribuir para uma gestão mais sustentável dos recursos.
Apesar de apresentar maior interesse para cidades onde a escassez de água e a seca
são, ou serão em breve, uma questão relevante, o módulo também é importante para
as cidades onde os recursos hídricos são abundantes. Isto é demonstrado pelos muitos
benefícios que uma gestão mais eficiente de tratamento de água e da demanda pode
trazer independente do ponto de partida.
Mais especificamente, o módulo irá ajudar os usuários a obter uma melhor compreensão de:
• o que constitui uma abordagem mais sustentável ao abastecimento de água e como
essa difere-se de uma abordagem convencional;
• os benefícios diretos e indiretos que podem ser obtidos por uma cidade em termos de
aumento de disponibilidade de recursos hídricos e por priorizar a gestão da demanda
e de fontes alternativas de abastecimento;
• as oportunidades que existem para melhorar a eficiência do tratamento de água,
particularmente através do uso de sistemas naturais; e
• as soluções que estão disponíveis para colocar uma abordagem mais sustentável ao
abastecimento de água em prática.
Vale a pena salientar que não é o propósito do módulo fornecer ao usuário os detalhes técnicos
necessários para selecionar, projetar e construir as soluções de abastecimento de água mais
adequadas para sua situação local. Os usuários que queiram dar esse próximo passo para a
implantação de tais soluções devem consultar os vários manuais técnicos e as orientações que
estão disponíveis para esta finalidade. Alguns desses recursos são citados neste módulo.
Figura 1: Abastecimento de água no contexto do ciclo urbano da água
Imagem: ICLEI
8
Módulo 3
 Abastecimento sustentável
de água - Por que ele é
necessário?
Apesar de ser um dos fatores mais importantes a afetar a qualidade de vida em uma
cidade, quando operando adequadamente, os serviços de abastecimento de água muitas
vezes não chamam a atenção. Isto muda drasticamente quando ocorrem problemas e
os habitantes se dão conta dos sérios impactos que uma oferta limitada de água de boa
qualidade pode ter em seu padrão de vida. Em algumas cidades isto é uma rotina, com
conseqüências sociais e econômicas significativas. Em outras cidades, é uma ocorrência
rara, mas que normalmente resulta em manifestações públicas.
Os cidadãos podem associar a qualidade dos serviços de fornecimento de água
diretamente com a quantidade de chuva que cai sobre uma cidade. A escassez é
compreensível se houver um período prolongado de seca. Isto é naturalmente válido
até certo ponto, mas o que muitas pessoas não consideram são os desafios e os
custos relacionados com a coleta, tratamento e distribuição de água em toda a cidade.
Independentemente da quantidade de chuvas, a gestão desses aspectos continua a ser
crucial se uma cidade pretende fornecer um nível aceitável de serviços de abastecimento
de água para os seus cidadãos.
O objetivo geral do abastecimento de água em uma cidade pode ser descrito da
seguinte maneira:
Prestação de um fornecimento seguro, confiável e acessível, em quantidades suficientes de
água para todos os cidadãos
O processo de gestão para alcançar este objetivo pode ser dividido em cinco
componentes, cada um dos quais é influenciado por uma ampla quantidade de fatores,
além da quantidade de chuva que a cidade recebe. Eles são:
• Recurso - As fontes de abastecimento de água de uma cidade , por exemplo, rios, aquíferos e lagos
• Captação - A captação de água da fonte através de canais, bombas e poços artesianos
• Tratamento - A aplicação de processos de tratamento para produzir água potável de qualidade
• Distribuição - Bombeamento da água tratada até os pontos de uso
• Demanda - O uso da água por pessoas, indústria, serviços, natureza, etc
As principais influências sobre esses componentes são mostradas na Figura 2.
9
10
NA CIDADE DO FUTURO
Figura 2: Componentes de gerenciamento de serviços de abastecimento de água
Figure 1: Management components of water supply services
Resource
Recurso
Abstraction
Captação
Treatment
Tratamento
Distribution
Distribuição
Demand
Demanda
Águas
Groundwater
Households
Residências
Subterrâneas
River
Rio
Industry
Indústrias
Tratamento
Treatment
Reservatórios
Reservoir / lake
/Lagos
Businesses
Negócios
Alternative
source
Fontes
alternativas
Irrigation
Irrigação
(E.g.(E.g.
água seawater,
do mar, águas
wastewater)
residuárias)
Influenciado
por:
Influenced by:
•
•
•
•

•

•
•
•
Climate
Clima
Topography
Topografia
Geology
Geologia
Land use
Uso
da Terra
Upstream
Atividades
à
activities
Montante
Seasons
Estações
Impoundment
Represamento
Etc.
Etc.
Influenciado
por:
Influenced by:
Influenciado
por:
Influenced by:
Influenciado
por:
Influenced by:
Influenciado
por:
Influenced by:
Resource
• Disponibilidade
availability
de
Recursos

Pumping
• Estrutura de
infrastructure
Bombeamento
 Reliable energy
• Suprimento
de
supply
energia
confiável
 Etc.
• Etc.
Quality of dos
• Qualidade
resource
Recursos
 Treatment
• Infra-estrutura
infrastructure
de tratamento
 Reliable energy
• Suprimento
supply
 confiável
Chemicalde
inputs
energia
 Etc.
• Químicos
requeridos
• Etc.
Pumpingde
• Estrutura
infrastructure
Bombeamento

Reliable energy
• Suprimento
supply
confiável de
 Leakages
 energia
Illegal
• Vazamentos
connections
• Conexões
ilegais
Etc.
• Etc.
•
•

•


•

•
•
•
Population
População
Per capita demand
Demanda
Pricing
per
capita
mechanisms
Mecanismos
Economic
de
formação
development
de
preço
Climate
Desenvolvimento
Seasons
econômico
Etc.
Clima
Estações
Etc.
4.1 The conventional approach to water supply
The conventional approach to urban water supply is based on the concept of developing
water resources and the accompanying infrastructure to meet user demand.
By damning rivers, sinking boreholes, constructing treatment facilities and laying
distribution networks, most cities are able to provide a piped supply of clean water to
homes on a 24 hour basis. This approach to water supply has been in operation in some
cities for well over 100 years and today it remains the most sought after solution in those
that continue to rely on water vendors and unregulated abstractions.
The management of the different components of water supply under the conventional
approach are as follows:
Resource: Resources are developed to ensure water availability on a consistent basis.
This includes the damning of rivers and the construction of storage facilities to capture
high river flows for use in drier periods.
Abstraction: Required volumes of water are abstracted from the most economically
efficient resources available. Abstraction regimes are devised based on the predicted
demand and the hydrological, infrastructural and licensing constraints of the different
sources.
11
Módulo 3
3.1
A abordagem convencional para o abastecimento de água
A abordagem convencional para o abastecimento urbano de água é baseada no conceito
de desenvolvimento de recursos hídricos e da infra-estrutura para atender a demanda
dos usuários.
Ao represar os rios, fazer poços artesianos, construir instalações de tratamento e colocar
redes de distribuição, a maioria das cidades é capaz de fornecer um abastecimento
canalizado de água potável para os usuários por 24 horas diárias. Esta abordagem do
abastecimento de água está em operação em algumas cidades por mais de 100 anos
e hoje continua a ser a solução mais procurada por aqueles que ainda confiam em
vendedores de água e em captações não regulamentadas.
A gestão dos diferentes componentes de abastecimento de água segundo a abordagem
convencional é a seguinte:
Recursos hídricos: Os recursos são desenvolvidos para garantir disponibilidade de água
de forma consistente. Isso inclui o represamento dos rios e a construção de instalações
de armazenamento para captar as cheias dos rios para uso nos períodos mais secos.
Captação: Os volumes de água necessários são captados a partir dos recursos hídricos
disponíveis, e que apresentem maior eficiência econômica. Regras de captação são
concebidas com base na demanda prevista e nas limitações hidrológicas, de infraestrutura e licenciamento de diferentes fontes.
Tratamento: As técnicas de tratamento são empregadas de acordo com a qualidade
da água captada na fonte. Uma fonte de água subterrânea limpa pode exigir pouco
tratamento, como uma dose de cloro, para torná-la potável enquanto a água de um lago
poluído pode exigir uma série de ações de tratamento intensivo que demandam energia
e produtos químicos para alcançar o mesmo resultado.
Distribuição: A água é distribuída aos pontos de demanda através de uma rede de
distribuição. Dependendo da topografia, esta pode ser bombeada ou por gravidade. Os
vazamentos do sistema são localizados e reparados apenas quando é economicamente
viável fazê-lo.
Demanda: O abastecimento é fornecido para atender a demanda. O uso da água é
cobrado tanto em custo fixo quanto em relação ao volume consumido. Diferentes tarifas
tipicamente se aplicam a diferentes usos, por exemplo, o abastecimento doméstico é
pago de forma diferenciada em relação ao industrial ou o agrícola. A demanda futura é
prevista usando dados atuais e tendências históricas.
Dos cinco componentes de abastecimento de água descritos acima, é a demanda que
impulsiona a gestão e o investimento nas outras quatro áreas. Em outras palavras;
a resposta convencional ao aumento da demanda é aumentar a oferta através de
investimentos na infra-estrutura de recursos, de captação, tratamento e distribuição. A
Figura 2 mostra as diferentes formas em que isto costuma ser feito.
11
NA CIDADE DO FUTURO
Figura 3: Exemplo de um gráfico de fornecimento-demanda em uma abordagem convencional para
serviços de abastecimento de água
Recursos
Hídricos
Disponíveis
Available Water
Resources
Exemplo
de um gráfico
Development
of de
fornecimento-demanda
additional boreholes
em uma
abordagem
to increase
convencional
parafrom
serviços
abstraction
aquifers de água
de abastecimento
Construção
de tubulação
Construction
of a
para
transferir
águas de
pipeline
to transfer
áreas
excedente
para
bulkcom
supplies
of water
áreas
necessidade
fromcom
an area
with a
maior desurplus
abastecimento
DemandaForecast
Prevista
Demand
Implantação
deofum
Development
a
novowater
reservatório
new
supply
de
água
a
partir
do
reservoir through
represamento
the dammingde
ofum
a
rio local
local
river
Volume
Volume
of
de water
água
Construction of
Construção de
a desalination
umaplant
planta de
Aumento
previsto
na in
demanda
Predicted
increase
demanddevido
due to:ao:
- Crescimento
- Population populacional
growth
- Economic development
- Desenvolvimento
econômico
- Increasedo
in consumo
per capitaper
consumption
- Aumento
capita
dessalinização
Upgraded treatment
Aumento
das estações
facilities to cope with
de tratamento
para tratar
greater volumes
of
volumesraw
maiores
waterde água
Anos
Years
12
Módulo 3
3.2
Os problemas enfrentados por uma abordagem
convencional de abastecimento de água
O conceito no qual a abordagem convencional para o abastecimento urbano de água é
baseada alcança o objetivo geral de fornecer um abastecimento seguro e confiável de
água diretamente ao usuário. No entanto, a sustentabilidade dos objetivos de gestão
e das tecnologias utilizadas é, em muitos casos, questionável. Um grande número de
questões está associado à abordagem que pode resultar em uma operação ineficiente,
em um serviço ruim e em danos ambientais para as cidades dos países desenvolvidos e
dos em desenvolvimento.
Abaixo estão algumas das questões que são comumente associadas aos sistemas de
abastecimento de água urbana:
• O uso insustentável dos recursos locais: A necessidade de atender à crescente
demanda pode causar excesso de captação de recursos hídricos locais. Isto levaria ao
esgotamento dos lençóis freáticos e à baixa vazão dos rios, o que tem consequências
para o abastecimento futuro e para os usuários de água a jusante, além de causar
danos aos ecossistemas aquáticos.
• Uso de energia: o abastecimento de água depende de energia para o tratamento,
distribuição e, em alguns casos, para importar suprimentos das regiões vizinhas.
Isso deixa o serviço vulnerável a cortes de energia e a variações nos custos do
combustível e, normalmente, aumenta as emissões de carbono de uma cidade.
• Poluição: a poluição da água a montante aumenta os custos do tratamento e pode
reduzir a utilização, ou até abandono das fontes de abastecimento de água.
• Água não tributada: Em algumas cidades, quase a metade da água tratada que entra
na rede de distribuição é desperdiçada em vazamentos e ligações clandestinas.
• Desperdício de recursos: A água tratada para um padrão de potabilidade é utilizada
para fins não-potáveis, como descargas de vasos sanitários, uso nos jardins e nas
indústrias. Isto, se somado com os vazamentos da rede de distribuição, resulta em
despesas desnecessárias com tratamento.
• Custo: Os custos de construção, exploração e manutenção do abastecimento de
água, da infra-estrutura, do tratamento e da distribuição são elevados e nem sempre
podem ser recuperados.
• Não-flexível: Plantas de tratamento de água e infra-estruturas de distribuição têm
uma capacidade de projeto com base em demandas de água previstas. Esses sistemas
não são facilmente adaptáveis, se as previsões se revelarem muito altas ou muito
baixas.
• Uso ineficiente: Onde a água é fortemente subsidiada ou cobrada com base em uma
tarifa fixa, os usuários têm pouco incentivo financeiro para usá-la com moderação. Isso
leva a um uso ineficiente e taxas de consumo elevadas.
Assim como as questões atuais de fornecimento de água enfrentadas pelas cidades, as
incertezas, tais como o crescimento da população urbana e as mudanças climáticas, podem
levar a mais desafios no futuro. Algumas dessas pressões são mostradas na Figura 4.
13
14
NA CIDADE DO FUTURO
Figura 4: Exemplos de pressões futuras sobre os serviços de abastecimento de água
Crescimento Urbano
Demanda crescente por água
A urbanização freqüentemente ocorre
mais rápido do que a construção das
estruturas de abastecimento de água. Isto
pode levar a ausência de um fornecimento
seguro de água para grandes populações
urbanas, especialmente em regiões de
ocupação informais.
Populações urbanas em crescimento,
desenvolvimento econômico e
comportamento de alto consumo de
água aceleram a demanda. Isso coloca
pressão sobre fornecimentos existentes
e pode levar à escassez.
Infra-estrutura em
deterioramento
Maior
Consciência
Ambiental
Redes de
fornecimento de
água envelhecidas e
em condições ruins
resultam em altos níveis de perda
através de vazamentos na rede de
distribuição.
A crescente
consciência e
preocupação sobre os impactos
ambientais causados pela construção
de barragens e captações de rios
e aquíferos resultam em limitações
para o desenvolvimento das fontes de
fornecimento.
Mudanças
climáticas
Grandes variações
nas precipitações
causarão impactos
nos recursos hídricos disponíveis
de uma cidade. Um aumento na
freqüência da seca em particular
afetará o fluxo dos rios, reduzirá
os aquíferos e o volume de
armazenamento dos reservatórios.
Imprecisão nas
previsões de
demanda
Custos com a
energia futura
O fornecimento
de água depende
de energia para
bombeamento e
tratamento. Um aumento rápido nos
preços dos combustíveis iria então ter
implicações no preço do fornecimento
deste produto.
O projeto de novas
infra-estruturas
de fornecimento de água como
reservatórios e plantas de
tratamento, é baseado na previsão da
demanda da água. Se essas previsões
não forem precisas, a inflexibilidade
das novas infra-estruturas torna
as adaptações a uma situação real,
problemáticas.
A combinação entre questões atuais e pressões futuras significa que o abastecimento
de água de uma cidade é algo cada vez mais vulnerável. A seca é a causa mais comum
de falha do sistema, mas devido à natureza inflexível da abordagem convencional,
outros incidentes como contaminação por poluentes, cortes de energia e uma crescente
demanda dos usuários também podem interromper os serviços de abastecimento de
água com graves implicações sociais e econômicas.
Módulo 3
3.3
Uma abordagem integrada
Ao invés de fornecimentos crescentes para atender à demanda, uma abordagem
integrada - e, portanto, mais sustentável - do abastecimento de água procura reduzir
a demanda, coletar águas pluviais e reutilizar as águas residuárias como um meio de
manter o equilíbrio entre oferta e demanda. Além disso, buscam-se medidas alternativas
e tecnologias inovadoras para melhorar a eficiência do tratamento e reduzir as perdas da
rede de distribuição.
Em contraste à abordagem convencional que visa equilibrar o fornecimento e a demanda,
como mostrado na Figura 3, a Figura 5 mostra como o mesmo gráfico ficaria usando-se
uma abordagem integrada baseada na redução da demanda, ao invés de aumentar a
oferta.
Figura 5: Exemplo de um gráfico de fornecimento-demanda em que as opções de gestão da demanda
e reuso da água são priorizadas
Available Hídricos
Water Resources
Recursos
Disponíveis
Aumento
devido
Predictedprevisto
increasenaindemanda
demand due
to: ao:
Population growth
- -Crescimento
populacional
Economic
development
- Desenvolvimento econômico
Increase do
in per
capita per
consumption
- -Aumento
consumo
capita
Volume
Volume
of
dewater
água
Demand Forecast
Demanda
Prevista
Reuso
Reusedeofefluentes
treated
tratados
em
effluent for
industrialindustriais
demand
processos
Introdução
de
Introduction
um
of aprograma
leakage
control de
de controle
programme
vazamentos
Medidas
eficiência
Water de
efficiency
no
uso da água
em
measures
in new
and existing
residências
novas e já
homes
existentes
Anos
Years
As principais diferenças entre a abordagem convencional e a abordagem integrada são:
• Aumento do fornecimento versus demanda reduzida
• Fontes só de água doce contra uma mistura de água doce e fontes alternativas
• Melhoria da tecnologia de tratamento versus controle de poluentes na fonte
Essas diferenças são descritas com mais detalhes na Tabela 1.
Programa
Rainwaterda
captação
da
harvesting
programme
água
de chuva
15
16
NA CIDADE DO FUTURO
Tabela 1: Diferenças entre uma abordagem convencional e uma abordagem integrada para serviços de
abastecimento de água
Aspecto do Fornecimento
de água
Abordagem convencional
(direcionada pelo fornecimento)
Abordagem mais integrada
(direcionada pela demanda)
Equilíbrio
Fornecimento-demanda
A demanda aumentada é atendida através de
investimentos em recursos e infra-estrutura
para aumentar o fornecimento
Opções para reduzir a demanda, coletar águas
pluviais e reutilizar as águas residuárias
têm prioridade sobre o desenvolvimento de
novos recursos
Tratamento
Tecnologias de tratamento são melhoradas
em linha com o tipo de poluente que precisa
ser removido
Controle da poluição na fonte e técnicas
de pré-tratamento natural são procuradas
antes de serem feitos investimentos em
novas tecnologias
Redução dos vazamentos
Detecção de vazamentos e reparação são
orientados por fatores econômicos
Detecção de vazamentos e reparação são
orientados por fatores econômicos, sociais
e ambientais
Tarifa
Os usuários são cobrados pela água com
base em um custo fixo ou, se disponível,
pelo volume registrado que eles usam
Os usuários podem ser cobrados com base
nos sistemas tarifários que contam com
diferentes volumes de uso, propósito do
uso, estação do ano, etc.
Planejamento de
recursos hídricos
A disponibilidade de recursos hídricos prevista é
baseada em registros hidrológicos do passado
A disponibilidade de recursos hídricos prevista
inclui ajustes para diferentes cenários de
mudanças climáticas
Previsão da demanda
A demanda de água no futuro é prevista
usando-se tendências históricas, demográficas
e estimativas do crescimento econômico
projetado
A demanda de água no futuro é prevista
analisando-se os fins dos usos futuros em
diferentes setores e é vista como incerta.
Requerimentos de
acordo com os usos
Requerimentos de acordo com os usos
Água potável é fornecida só para os usos que a
necessitem. Fontes alternativas são buscadas
para a demanda por água não potável
Uma abordagem mais sustentável utiliza-se de medidas pró-ativas para manter a
eficiência operacional e influenciar as demandas dos usuários. Ao invés de aceitar a
deterioração da qualidade na fonte e uso crescente de água, a abordagem, em primeiro
lugar, tenta evitar suas ocorrências.
Um dos principais benefícios de uma gestão que se utiliza de fontes alternativas de
recursos hídricos e de controle de poluição é a resiliência à incerteza futura que esta
abordagem oferece. A maioria das infra-estruturas de fornecimento são inflexíveis e
não podem ser facilmente adaptadas se as condições previstas para o qual elas foram
concebidas não ocorrerem. Mudar para uma abordagem orientada pela demanda como
o descrito na Tabela 1 aumenta a flexibilidade e reduz a dependência de previsões futuras.
De fato, um programa para instalar dispositivos de economia de água em residências
pode ser facilmente estendido em resposta ao crescimento real da população. Ao
contrário, um novo reservatório seria mal dimensionado e o dinheiro seria desperdiçado
se o crescimento real da demanda, por exemplo, se revelar a metade do que fora previsto.
Módulo 3
A maior flexibilidade é apenas uma de uma série de benefícios econômicos, sociais e
ambientais que a passagem de uma abordagem convencional para uma abordagem mais
sustentável pode proporcionar. Outros benefícios incluem:
• Tratamento mais eficiente: Controle da origem de poluentes de recursos e o uso
de sistemas naturais, tais como as margens dos rios para pré-tratar águas e reduzir o
tratamento necessário para produzir água de padrão potável para se beber.
•Economia: a redução da demanda de água, com menos água para captar, tratar e
distribuir resulta em economia de produtos químicos e em custos de energia.
• Proteção e melhoria do meio ambiente: A demanda reduzida de água que precisaria
ser captada do ambiente ajuda a manter e restaurar os ecossistemas que dependem de
um ambiente aquático saudável.
• Melhoria do serviço: A demanda reduzida e o uso de fontes alternativas aliviam a pressão
sobre os recursos hídricos que podem ser escassos durante os períodos secos. Isso
diminui o risco de restrições ao uso da água e interrupções no fornecimento para as
famílias, comércio, serviço e indústrias.
• Redução das emissões de carbono: Gerir a demanda de água e o risco de poluição dos
mananciais resulta em menos energia consumida para a captação, o tratamento
e a distribuição. Isso reduz as emissões de carbono em cidades onde energia não
renovável é utilizada para esta finalidade.
• Controle de enchentes: A coleta de água de chuva de telhados para abastecimento de
água para fins não potáveis reduz o volume de escoamento que tem que ser gerido
pelo sistema de drenagem da cidade. Isso reduz o risco de inundações e de erosão.
• Redução dos volumes de águas residuárias: Banheiros de baixo consumo e a reutilização
de águas cinza para fins não-potáveis reduzem o volume de esgoto a ser coletado
e tratado. Isso melhora o desempenho e a eficiência econômica do processo de
tratamento das águas residuárias.
• Maior resiliência: Incertezas a respeito das demandas futuras e da disponibilidade de
água tornam complexa a tomada de decisões para investimentos relacionados ao
abastecimento de água. Soluções que têm como metas a redução de demanda e o uso
de fontes alternativas, em oposição a alternativas de expansão de infra-estrutura, são
menos vulneráveis a previsões imprecisas e suposições.
Os benefícios listados acima demonstram que o abastecimento de água tem muitas
ligações com outros componentes do ciclo hidrológico urbano (águas pluviais e gestão
das águas residuárias) e do desenvolvimento urbano como um todo (energia, meio
ambiente, desenvolvimento econômico, etc.). Uma abordagem mais sustentável do
abastecimento de água está, portanto, não apenas preocupada com a eficiência e o
melhor desempenho dentro dos limites setoriais, mas também com a forma como as
decisões de gestão terão impacto sobre outros setores no ambiente urbano. O item 4
analisa essa relação com mais detalhes.
A relação entre a oferta
de água, gestão de águas
pluviais e controle de
inundações é examinada
com mais detalhes no
Módulo 4
Ver o Módulo 5 para obter
mais informações sobre
uma abordagem integrada
para a gestão das águas
residuárias
17
18
NA CIDADE DO FUTURO
 Abastecimento de água
na cidade
4.1
Ligações dentro do ciclo da água urbana
A fragmentação do ciclo da água urbana em setores não é uma abordagem incomum para a
gestão da água em muitas cidades. Águas residuárias, pluviais e abastecimento de água são
gerenciados separadamente, sem ter-se consciência e aproveitar as inúmeras ligações que
existem entre eles. No caso do abastecimento de água, esta falta de integração leva ao seguinte:
• Oportunidades perdidas - como a falta de exploração de águas pluviais e águas residuárias
recicladas como fonte de abastecimento de água para usos não-potáveis.
• Impactos não previstos - como a captação excessiva da água de um rio, reduzindo assim
sua capacidade de receber descargas de águas residuárias.
Mais detalhes sobre por
que a gestão integrada
de águas urbanas resulta
em desenvolvimento mais
sustentável podem ser
encontrados no Módulo 1
Ao integrar os diferentes setores de gestão da água, as ligações entre o abastecimento
de água e outras partes do ciclo urbano da água podem ser identificadas. Sem o devido
reconhecimento destas ligações, decisões que beneficiam uma área da gestão da água
urbana podem, por outro lado, causar grandes danos em outros setores. Portanto, a maior
integração entre o abastecimento de água e o restante do ciclo da água urbana leva a uma
tomada de decisão mais sustentável para a gestão das águas urbana como um todo.
Algumas das ligações que precisam ser reconhecidas entre o fornecimento da água e
outras áreas do ciclo urbano da água são mostradas na Figura 6.
Figura 6: Exemplos de ligações entre o abastecimento de água, águas pluviais e gestão de águas residuárias
Abastecimento
de água
Gestão das
águas
J Quando coletada, a água pluvial pode ser
usada para o abastecimento de água não
potável como a irrigação de parques e jardins,
descargas de sanitários e uso industrial.
J A água pluvial pode ser usada para recarregar
os aquíferos de onde pode ser recaptada para
propósitos de abastecimentos futuros.
L
Águas pluviais são uma ameaça de poluição
pois podem conduzir contaminantes
como metais pesados, óleos, nutrientes e
sedimentos para as fontes de abastecimento
de água de boa qualidade.
Abastecimento
de água
Gestão das águas
residuárias
J O reuso de águas cinzas e águas residuárias
tratadas é uma fonte de abastecimento
alternativa de água que pode complementar a
demanda de água da cidade, particularmente
para fins não potáveis como irrigação de
parques e uso industrial.
L O uso residencial, comercial e industrial da
água está diretamente relacionado ao volume
de água residuária a ser tratado. O aumento
do consumo aumenta a pressão sobre as
infra-estruturas de tratamento.
L Descargas de águas residuárias mal
tratadas devido a vazamentos, enchentes e
tratamento inadequado podem poluir fontes
como aquíferos e lagos.
Módulo 3
4.2
Ligações entre o abastecimento de água e outros setores
de gestão urbana
A gestão do abastecimento de água também está diretamente relacionada ao
desenvolvimento urbano como um todo. Esta ligação é óbvia uma vez que a maioria das
atividades econômicas em uma cidade é dependente de um abastecimento confiável
de água. Mas também há outros exemplos de setores urbanos, tais como, o setor de
energia, o de resíduos e transportes que são influenciados por e têm uma influência
sobre a gestão bem sucedida de abastecimento de água, de uma forma menos óbvia.
A compreensão dessas relações contribui para evitar a implantação de ações que podem
levar a conseqüências inesperadas em outros setores. O entendimento desta relação
pode revelar oportunidades onde tomadas de decisão coordenadas levarão a benefícios
mútuos. Algumas das conexões mais significativas entre o abastecimento de água,
desenvolvimento e o planejamento urbano, incluindo os impactos positivos e negativos
que estes podem causar, são mostrados na Figura 7.
Vide Módulo 1 para mais
detalhes sobre como o
planejamento integrado
leva a um desenvolvimento
urbano mais sustentável.
Figura 7: Exemplos de como o abastecimento de água está relacionado com outros setores da gestão
urbana
Desenvolvimento econômico local:
Residências:
Muitas indústrias contam com uma grande oferta de
água potável para a produção, lavagem e refrigeração.
Produtividade industrial e crescimento dependem,
portanto, de uma fonte confiável de abastecimento.
A construção de novas residências gera uma demanda
adicional por água (uma vez habitadas) e a necessidade
de uma nova infra-estrutura de distribuição.
Turismo:
Destinos turísticos populares normalmente
têm gandes picos de demanda por água
durante a alta estação. O abastecimento de
água deve ser capaz de lidar com esta demanda
durante estes períodos se os hotéis e outras
instalações pretenderem continuar operando.
Transporte:
Mais redes de distribuição correm sob
as ruas e pavimentos. A reabilitação
da rede e o conserto dos vazamentos
causam desordem no fluxo do trânsito.
Energia:
A disponibilidade de água dos reservatórios pode ser
restringida devido a interesses conflitantes de geração
de hidro-energia. O tratamento da água e os custos de
bombeamento são dependentes de um suprimento
confiável de energia. Centrais termoelétricas também têm
altas exigências por água para propósitos de resfriamento.
Saúde:
Um abastecimento de água confiável, de
quantidade e qualidade suficiente é essencial
para a saúde da população de uma cidade.
Gestão dos resíduos:
Resíduos urbanos mal geridos podem
causar a poluição do solo e da superfície dos mananciais dos quais o abastecimento da cidade pode depender.
Parques, jardins e recreação:
Os parques e jardins, campos de golfe, e campos de
esportes necessitam grandes quantidades de água
para irrigação. As fontes de abastecimento de água
como lagos e reservatórios também disponibilizam
oportunidades recreacionais tais como esportes
aquáticos, pesca, e observação de pássaros.
19
NA CIDADE DO FUTURO
4.3
informações sobre o uso
das BMPs para o manejo
de águas pluviais para
melhorar a qualidade dos
ecosistemas aquáticos
Ecohidrologia e recuperação
dos rios urbanos são temas
discutidos em detalhes
no relatório SWITCH
‘Ecohydrological restoration
of aquatic habitats in urban
areas: aims, constraints and
techniques’ (Krauze et al
2008)
www.switchtraining.eu/
switch-resources
O abastecimento de água e o meio ambiente
O abastecimento de água tem uma relação de mão dupla com a natureza. Por um lado, a infraestrutura de abastecimento de água impacta o meio ambiente por meio da modificação de rios,
construção de barragens e captação de água do meio ambiente. Por outro lado, os recursos
hídricos são inteiramente dependentes da natureza e vulneráveis a sua imprevisibilidade. O
abastecimento de água mais sustentável visa minimizar os impactos do primeiro enquanto
aumenta a resiliência do último. Idealmente, a relação entre o abastecimento de água e a
natureza é gerida de modo que o meio ambiente possa ser melhorado e ao mesmo tempo
em que se aumenta a eficiência do abastecimento de água.
O conceito de Ecohidrologia analisa a forma como o ciclo da água (e não apenas o
abastecimento de água) e os ecossistemas interagem como um todo e os benefícios
multi-dimensionais que uma cidade pode obter com essa interação. Em relação ao
abastecimento de água, isso é particularmente relevante para as fontes de abastecimento
de uma cidade, como aquíferos urbanos e reservatórios de armazenamento nas margens
dos rios. O fluxo de água para estas fontes pode ser bastante impactado por poluentes
oriundos do ambiente urbano, tais como produtos químicos, óleos, metais pesados e
sedimentos. A Ecohidrologia promove o uso de sistemas naturais para remover esses
poluentes dos rios urbanos e do escoamento de águas pluviais, ao invés de fazê-lo
através de processos de tratamento convencionais do abastecimento de água.
Os sistemas naturais que podem fornecer este serviço incluem uma série de Melhores Práticas
de Gestão de águas pluviais (BMPs) que tratam as águas pluviais antes que elas entrem em
corpos de água locais, margens de rios e lagos onde removem-se poluentes por meio da
filtração da água antes de sua captação na fonte. Estes sistemas são de baixo custo de instalação
e manutenção e podem fornecer uma série de benefícios ambientais e sociais adicionais.
melhoria da saúde humana
(redução de alergias e casos de asma)
e qualidade de vida
Efeito do incentivo de captação das
águas pluviais na redução de picos e
aumento de eficiência da Estação de
Tratamento de Esgoto
Melhoria da paisagem
Melhoria do microclima
Melhoria da evapotranspiração com
aumento de áreas verdes e áreas aquáticas
Aumento da biodiversidade
e resiliência dos ecossistemas urbanos
Plantação “Energética”
Uso de lodo do esgotamento
sanitário como fertilizante
para a produção de biomassa
estação de
tratamento de esgoto
Wetland de tratamento de águas pluviais
bio-combustível
redução do transporte
de poluentes
para rios e mares
Meandros dos canais
dos corpos d’água
Canais de desvio
para a transferência de águas pluviais
Zonas pantanosas
construídas
Reservatórios
aumento de infiltração e
recarga de águas
subterrâneas
redução dos picos hídricos e
purificação da água
O conceito de Ecohidrologia
restaurar a UAH
melhoria da biodiversidade
e auto-purificação
Fluxo de águas pluviais
pelo canal principal
Wetland construídas de baixo fluxo
para recarga de águas subterrâneas
e melhoria da qualidade da água
Imagem: SWITCH Project
20
Módulo 3
Quando combinado com o planejamento urbano, a Ecohidrologia pode tirar máximo
partido dos benefícios que os sistemas naturais proporcionam para a saúde humana e
sua qualidade de vida. O conceito analisa a forma como o ciclo da água e os ecossistemas
interagem como um todo e os benefícios multidimensionais que uma cidade pode obter
com essa interação. Algumas das soluções comuns e os benefícios transversais que
fornecem incluem:
Benefícios:
• Melhoria da qualidade da água
• Proteção contra as inundações e redução de erosões
• Criação de espaços urbanos verdes e de biodiversidade
• Melhoria do microclima
Imagem: ILASA
Zonas pantanosas (wetlands) – A criação de zonas húmidas artificiais para
atenuar e tratar o escoamento de águas pluviais urbanas e de efluentes.
Benefícios:
• Proteção contra as inundações e redução de erosões
• Fonte de abastecimento de água e / ou recarga de águas subterrâneas
• Criação de espaços urbanos verdes e de biodiversidade
Recuperação dos Rios – A recuperação de um rio para que se aproximem
de seu estado natural, adicionando meandros e promovendo o crescimento
da vegetação ao longo das margens e do leito do rio.
Imagem: Emscher Gennossenschaft
Bacias de detenção – A construção de lagos para armazenar e infiltrar as
cheias dos rios e o escoamento de águas pluviais.
Benefícios:
• Proteção contra as inundações
• Aumento de comodidades e valor adjacente das terras
• Aumento da biodiversidade urbana
21
NA CIDADE DO FUTURO
A recuperação dos Rios em Lodz – A Rede Blue-Green
A cidade de Lodz, na Polônia
situa-se sobre uma complexa
rede de córregos e rios. Durante
o passado industrial da cidade,
a maioria destes cursos de água
foram modificados para servir
ao propósito de destino final
das águas pluviais e de esgotos,
resultando na má qualidade da
água, destruição de ecossistemas
e aumento de risco das cheias.
Reconhecendo o papel que a
recuperação destes rios pode ter
na regeneração da cidade, Lodz
está implementando a Rede
Blue-Green, um programa de
desenvolvimento urbano com
base na reabilitação dos rios da
cidade.
Imagem: Barbara Anton
22
O Rio Sokolowka recuperado, em Lodz
Baseada na recuperação do rio, combinada com a construção de espaços verdes e pequenos
reservatórios, a Rede Blue-Green tem como objetivo melhorar a saúde e a qualidade de
vida dos habitantes da cidade, reduzir o risco de inundação, fomentar a biodiversidade,
regenerar áreas abandonadas e melhorar a eficiência do tratamento das águas residuárias
através da separação das águas pluviais do sistema de esgoto. Para alcançar estes objetivos,
a Rede faz uso de técnicas de Ecohidrologia como o re-meandro de canais, a construção de
reservatórios e zonas pantanosas artificiais para melhorar a qualidade da água, atenuar as
águas pluviais e encorajar a biodiversidade.
Devido aos benefícios transversais gerados, a rede Blue-Green agora é utilizada dentro
da cidade como base para a organização do território e do desenvolvimento econômico,
aproveitando ao máximo as oportunidades que a gestão integrada das águas apresenta
para o desenvolvimento urbano sustentável.
Mais informações sobre
zonas pantanosas e bacias
de infiltração podem ser
encontradas no Módulo 5
Mais informações sobre a Rede Blue-Green e as atividades do SWITCH em
Lodz podem ser encontradas no estudo de caso Lodz e relatório SWITCH
‘Ecohydrology as a basis for the sustainable city strategic planning: Focus on
Lodz, Poland’ (Wagner et al 2009). www.switchtraining.eu/switch-resources
Informações mais específicas sobre a experiência da Aliança de Aprendizado
SWITCH em Lodz estão disponíveis no livro ‘SWITCH in the City’ (Butterworth
et al 2011). www.switchtraining.eu/switch-resources
Módulo 3
 A direção geral:
Abastecimento de água
e Sustentabilidade
5.1
Abastecimento Sustentável de Água
A Gestão Integrada das Águas Urbanas (GIAU) reconhece e explora as ligações tanto
dentro do ciclo urbano da água quanto entre a água e o desenvolvimento urbano como
um todo. Portanto, as decisões devem ser tomadas com base na avaliação de um
quadro maior, ao invés de uma parte artificialmente isolada do mesmo, levando a uma
maior sustentabilidade.
A seção 4 demonstrou a grande variedade de ligações entre o abastecimento de água, o ciclo
urbano da água e o desenvolvimento urbano como um todo. Ao considerar essas conexões
quando são tomadas as decisões, as intervenções e as ações sustentáveis tornam-se mais
aparentes possibilitando a busca por soluções mais sustentáveis. No entanto, para fazê-lo
torna-se necessária a compreensão do que o desenvolvimento urbano sustentável significa
e como ele se relaciona com a gestão do abastecimento de água.
Em resumo, a gestão sustentável da água pode ser definida como aquela que atende às
atuais necessidades sociais, econômicas e ambientais, criando condições que permitam
estas necessidades serem supridas no futuro. A figura 8 mostra como estes critérios
podem ser aplicados ao abastecimento de água.
Mais informação sobre
sustentabilidade e o ciclo das
águas urbanas podem ser
23
24
NA CIDADE DO FUTURO
Figura 8: Abastecimento Sustentável de Água
Sociedade
Cobertura universal do
abastecimento de água,
acessível e confiável, em
conformidade com os
padrões de qualidade
e suficiente para todas
as necessidades dos
usuários
Espaço
Decisões e ações de
são tomadas, levando em
consideração os impactos
a jusante e a montante
Abastecimento
Sustentável de
Água
Meio Ambiente
Manutenção do equilíbrio
ecológico dos sistemas
aquáticos, sem extrair
mais água do que pode
ser reposta, prevenindo a
poluição e processos de
erosão
Tempo
Economia
Decisões e ações de
são tomadas, levando em
consideração os impactos
de longa duração
Manutenção, reabilitação e
operação economicamente
viáveis das estruturas e
serviços do abastecimento
de água
Para aumentar a sustentabilidade ao máximo, as decisões de abastecimento de água
devem ser tomadas com a devida consideração a cada um desses aspectos. Atender as
demandas sociais aumentando os volumes captados em um aqüífero, por se tratar de
uma fonte barata, não será sustentável se a taxa de captação for maior do que a taxa de
reposição natural do mesmo. Igualmente, um programa para instalar sistemas de coleta
de água de chuva em novas habitações poderá reduzir volumes captados no ambiente e
custos. Porém, esses benefícios podem ser apenas temporários, se os novos habitantes
não estiverem preparados para fazer a manutenção necessária. Resumindo, se um dos
critérios de sustentabilidade não for atendido, as chances tornam-se reduzidas de uma
solução para melhorar o abastecimento de água que contribua para o desenvolvimento
sustentável no longo prazo.
Mais informações sobre o
envolvimento dos grupos
de interesse podem ser
Finalmente, qualquer avaliação de sustentabilidade tem que ser apoiada em uma
consulta a vários grupos de interesse, garantindo-se desta forma que as ações, as
opiniões e necessidades de todos os que têm alguma influência e são influenciados pelo
abastecimento de água sejam levadas em consideração. A consulta aos serviços públicos,
ao público em geral, às empresas, às indústrias, autoridades, ONGs, etc, é essencial
para que os impactos diretos e indiretos das decisões tomadas sejam verdadeiramente
compreendidos.
Módulo 3
5.2 Objetivos da sustentabilidade e indicadores para o
Alinhada com uma abordagem integrada para a gestão das águas urbanas, a seleção
de objetivos e indicadores associados ao abastecimento de água não deve idealmente
ser feita separadamente, mas sim como parte de um grande processo de planejamento
estratégico a partir de uma visão global para a cidade e da gestão integrada das águas
urbanas (vide Módulo 1 para mais detalhes).
Os objetivos precisam ser selecionados por meio de um conjunto de critérios de
sustentabilidade, de acordo com aqueles descritos na Seção 6.1, a seguir. Isso garante
que os objetivos sejam realmente sustentáveis. O alcance de um objetivo selecionado
com base em um conjunto limitado de critérios, como o desempenho econômico, pode
resultar em custos para outros setores do ambiente urbano que superam em muito os
benefícios financeiros iniciais.
Por exemplo, um objetivo como ‘fornecer água a preços acessíveis para todos’ é baseado
na necessidade social de assegurar a todos os cidadãos o acesso à água. Este é um
requisito essencial para qualquer cidade. Mas o objetivo pode resultar em um sistema
insustentável se os critérios econômicos e ambientais não forem considerados. A redução
excessiva de tarifas de água pode causar mais mal do que bem se a perda da receita
resultar em má qualidade de água potável e em serviços não confiáveis. O fornecimento
barato também pode excluir o incentivo para o usuário de evitar o desperdício.
Além de selecionar objetivos com base em critérios de sustentabilidade, uma abordagem
integrada também identifica outros objetivos, múltiplos, para atender a variados
propósitos. Por exemplo, uma abordagem convencional de abastecimento de água se
concentra principalmente nas metas de qualidade e quantidade. Além dessas, uma
abordagem integrada também definiria uma quantidade mais ampla de objetivos que
não apenas garantiriam o abastecimento seguro e confiável, mas também contribuiriam
para a qualidade ambiental, reduziriam o consumo de energia, fariam o reuso de águas
residuárias, a proteção contra inundações, etc.
Metas e indicadores devem ser adicionados a cada objetivo, para que se possa avaliar o
progresso rumo à sua realização. Essas metas e indicadores devem ser realistas, assim
como facilmente mensuráveis. Eles precisam ser relevantes para o objetivo a que se
aplicam e devem permitir o monitoramento constante do progresso para a realização
do objetivo. Vide Módulo 1 para obter mais informações sobre a seleção de metas e
indicadores como parte de um processo maior do planejamento estratégico.
A Tabela 2 apresenta alguns exemplos de objetivos genéricos de abastecimento de água,
metas e indicadores associados com base em uma abordagem de gestão integrada. Notese que o grau de sustentabilidade associado a estes objetivos é dependente das condições
locais. Um objetivo que atende a todos os critérios de sustentabilidade em uma área pode
revelar-se altamente insustentável em outra onde se aplicariam diferentes critérios.
25
26
NA CIDADE DO FUTURO
Tabela 2: Exemplos de objetivos, indicadores e metas para o abastecimento da água urbana
Exemplos de objetivos de
abastecimento integrado
de água
Exemplos de indicadores
associados
Exemplos de metas
associadas
Fornecimento de água
potável própria para consumo
humano
• Teste de amostras
• Número de casos de doença
relacionada à água potável contaminada
• Níveis máximos de contaminação de
X mg por litro
• Cloro aplicado à toda água antes da
distribuição
Minimizar o desperdício de
água potável
• Consumo de água potável medido per
capita
• Perdas não contabilizadas do sistema
de distribuição
• Consumo per capita reduzido a X
litros por pessoa por dia por ano X
• Perdas físicas na rede de distribuição
reduzidas a X% até o ano X
Promover o uso de águas
pluviais e o reuso de águas
residuárias tratadas para usos
não potáveis
• Volume de água potável usada para
propósitos não potáveis
• Número de sistemas de coletas
de água de chuva e de reuso de
águas cinzas instalados e operando
eficientemente
• X% de redução no consumo de água
potável até o ano X
• X% residências com coleta da água de
chuva até o ano X
Maximizar a eficiência do
processo de tratamento
• Número de dias por ano que uma
ou mais unidades do sistema de
tratamento não operaram
• Medição do consumo de energia para
o tratamento
• Não mais do que X interrupções por
ano no sistema de tratamento
• Redução de X% do consumo de
energia até o ano X
Minimizar os danos
ambientais causados por
captações de água bruta
• Medições de vazão nos mananciais de
superfície
• Tamanho das populações de espécieschave que podem ser afetadas por
baixas vazões nos mananciais
• Captações que não resultem em vazões
no manancial infereriores a X m3/s
• População de X espécies que
continuam estáveis ou aumentaram
Dar prioridade às opções de
gestão da demanda pela água
sobre o desenvolvimento de
novos recursos hídricos
• Percentual do déficit previsto em
abastecimento de água reduzido por
medidas de gestão de demanda
• Investimentos financeiros feitos em
ações de gestão da demanda pela água
• Redução de X% no consumo per
capita até o ano X
• X% do investimento financeiro em
gestão da demanda, em relação ao
investimento total em abastecimento
informação sobre o uso
dos objetivos, indicadores
e metas no contexto do
processo de planejamento
estratégico
Módulo 3
 Colocando o abastecimento
sustentável de água em prática
A principal diferença entre o tratamento convencional de abastecimento de água e uma
abordagem mais integrada é o modo através do qual uma falha no equilíbrio abastecimentodemanda é resolvida. No primeiro, a prioridade é aumentar a capacidade de abastecimento
e tratamento enquanto no segundo a intenção é reduzir a demanda, promover o uso de
fontes alternativas e fazer uso de medidas adequadas para melhorar o tratamento.
Em termos práticos, essa mudança de abordagem não exige necessariamente grandes
investimentos financeiros e mudanças significativas nas práticas operacionais. Muitas
soluções podem ser incrementadas, pois muitas vezes são compatíveis com a infra-estrutura
existente. Muitas oportunidades, portanto, existem para que uma cidade possa começar
a desenvolver um sistema de abastecimento de água mais sustentável, independente dos
recursos e da infra-estrutura existente. Algumas dessas oportunidades incluem:
• Reavaliação das previsões de demanda: Prever a demanda futura de água com base em
análise de usos finais, segundo setores de consumo, permite fazer previsões mais precisas.
Isso também ajudaria a identificar as áreas que oferecem o maior potencial para redução
da demanda urbana (veja o exemplo abaixo).
• Fazer uso de fontes alternativas: A água da chuva e as águas residuárias tratadas podem
ser exploradas para usos não potáveis de água. A tecnologia pode consistir em simples
reservatórios domiciliares para coletar água da chuva para regar o jardim, até sistemas
mais complexos que coletam, tratam e reciclam o escoamento de águas pluviais, águas
cinzas e efluentes tratados para irrigação em grande escala, descargas de vasos sanitários
e uso industrial.
• Proteção de mananciais: A má qualidade da água em mananciais aumenta as necessidades
de tratamento e seus custos. Isto pode ser evitado, protegendo os mananciais de fontes
crônicas de poluição e ao risco de contaminação acidental. Uma maior coordenação com a
gestão do uso do solo e dos recursos hídricos a montante dos mananciais pode garantir que
as mesmas sejam mantidas livres de resíduos tóxicos, de crescimento de algas e de turbidez.
• Controle de perdas: A verificação de perdas no sistema de distribuição feita com base nos
custos ambientais, sociais e financeiros permite evidenciar o custo real de tais perdas. Isso
permite justificar maiores investimentos em programas de detecção de vazamentos e
reparos, além de incentivar medidas alternativas de mitigação, tais como gestão de pressão
na rede e aprimoramento dos processos de monitoramento.
• Novos empreendimentos: Requisitos de planejamento podem garantir que novos
conjuntos habitacionais ou conjuntos habitacionais reformados, instalações comerciais,
edifícios públicos e unidades industriais estejam equipados com uma ampla gama de
aparelhos de baixo consumo de água, assim como de sistemas de coleta de águas de chuva
e sistemas de reuso de águas residuárias. Na maioria dos casos, os custos adicionais para a
construção ou instalação são baixos e as mesmas podem ser usadas como argumento de
venda para futuros compradores.
• Programas de reforma e substituição: Famílias e empresas podem ser incentivadas por
meio de descontos e de material promocional a substituir os dispositivos de alto consumo
de água, tais como vasos sanitários, chuveiros e máquinas de lavar roupa, por variedades
de baixo consumo de água. Programas de reforma e substituição de equipamentos, em
larga escala, também podem ser realizados pelos governos locais, em edifícios públicos e
em conjuntos habitacionais.
27
NA CIDADE DO FUTURO
• Incentivos financeiros: Com exceção dos assentamentos que não têm acesso ao
abastecimento público, a água é normalmente uma pequena parte das despesas de
uma família. Isto proporciona pouco incentivo para uma família economizar, mesmo
se o preço for cobrado com base na quantidade utilizada. Mecanismos alternativos
de tarifação, tais como tarifas crescentes por blocos de consumo, estabelecem um
incentivo financeiro para não desperdiçar água.
• Educação: Muitas pessoas prestam pouca atenção em seu consumo de água pois
têm a percepção de que a água cai abundantemente do céu e logo pode ser usada
livremente. Convencê-los de que a água é, de fato, um recurso escasso, pode reduzir
comportamentos de desperdício. Algo tão simples como desligar a torneira ao escovar os
dentes pode poupar grandes quantidades de água, se for feito por milhões de pessoas.
Mais informação sobre
a coleta das águas
pluviais e reutilização das
águas cinzas podem ser
encontradas nos Módulos 4
e 5 respectivamente
Aproveitar-se de uma combinação de oportunidades práticas de ação, tais como as
listadas acima, ajuda a criar um sistema de abastecimento de água mais bem preparado
para acomodar as mudanças dinâmicas de uma cidade e do ambiente urbano. Esta
diminuição no excesso de confiança em recursos naturais finitos e em infra-estrutura
cara aumenta a flexibilidade de uma cidade em acomodar o crescimento futuro e
contribui para a gestão de um sistema de abastecimento de água mais eficiente e
ambientalmente saudável.
28


Financial incentives: With the exception of settlements lacking access to public
supplies, water typically makes up a small proportion of a household’s
expenditure. This provides little incentive to save even if the price is charged
based on the amount used. Alternative pricing mechanisms such as rising block
tariffs establishes a financial incentive not to use water wastefully.
Education: Many people take little notice of their water use due to the perception
that water falls freely from the sky and can be used accordingly. Convincing them
that water is in fact a scarce resource can reduce wasteful behaviour. Something
as simple as turning the tap off when brushing teeth can save vast amounts of
water if practised by millions of people.
Taking advantage of a combination of practical entry points such as those listed above
helps to create an urban water supply system that is better prepared to manage the
changes to city dynamics and the urban environment. This decreased reliance on finite
natural resources and expensive infrastructure increases a city’s flexibility to
accommodate future growth and contributes to the management of a more cost efficient
and environmentally sound water supply system.
Previsão da demanda para o uso com base na análise de uso final
Prever a demanda pela água
é um aspecto essencial do
abastecimento de água e é
o principal incentivo para o
investimento a longo prazo
no setor. Os planejadores
de recursos hídricos usam a
previsão de demanda para
estimar o hiato entre oferta
e demanda no futuro. As
soluções para prevenir a
ocorrência de deficiências
são, então, implantadas com
base nessa estimativa.
Privadas
WCs
Torneiras
Basin tapsde banheiros
Banheiras
/chuveiros
Baths/showers
Torneiras
de cozinha
Kitchen taps
Máquinas
de lavar roupa
Washing machines
Dishwashers
Máquinas
de lavar prato
Outdoor use
Uso
externo
Distribuição aproximada do consumo doméstico na
Inglaterra e no País de Gales (baseado em Defra 2008)
A abordagem convencional
para a previsão da demanda
tipicamente baseia-se em uma quantidade limitada de dados, atuais, projetados e
históricos. Por exemplo, o consumo doméstico pode ser previsto usando-se o consumo
atual per capita multiplicado pelo crescimento populacional estimado e ajustado com base
27
na extrapolação das tendências de consumo.
Entretanto, se os dados atuais forem influenciados por um período incomum de
temperaturas elevadas, se o crescimento previsto da população se mostrar muito alto e se
tecnologias mais eficientes de uso da água alterarem a tendência histórica de consumo, a
previsão pode estar bem distante do ocorrido efetivamente.
Um método alternativo de previsão de demanda é a análise do uso final. Ao invés de olhar
para a demanda da água como um volume total, a análise do uso final separa primeiramente
os setores (doméstico, industrial, etc.) e depois por uso final por setor. Isto possibilita
uma verificação detalhada do efetivo uso da água por tipo de usuário bem como permite
previsões mais adequadas sobre como o consumo pode mudar com o tempo. Se o volume
médio de descarga de um novo vaso for de 6 litros, comparado com o padrão de 13 litros
por descarga de vasos de há 20 anos, o consumo de água para os toaletes poderia cair na
hipótese de que os antigos sejam substituídos por novos. Do mesmo modo uma análise
detalhada dos dados demográficos pode mostrar um aumento não previsto na população,
mas não mostrar que as taxas de ocupação de residências estão diminuindo, o que pode
aumentar o uso doméstico da água.
As análises podem ser desenvolvidas em múltiplos usos finais, como chuveiros, máquinas de
lavar, esguichos de jardim, perdas na distribuição, lava-carros, operações de processamento
de comida, usos hospitalares, resfriamento industrial, paisagismo, etc. para estabelecer um
entendimento detalhado de como a água é usada e qual influência este uso terá no futuro.
Análises de uso final não requerem muitos dados e tempo para processá-las. Entretanto, o
método traz não só uma previsão mais precisa como também pode identificar áreas onde
as iniciativas de gestão da demanda futura podem alcançar os resultados mais efetivos.
Mais informação sobre a previsão da demanda utilizando a análise do uso final
podem ser encontradas nos Water Services Association of Australia ‘Guide to
Demand Management’ (Turner et al 2008).Para baixar o arquivo acesse: http://
www.isf.uts.edu.au/publications/wsaa2008dmguide.pdf
Módulo 3
29
30
NA CIDADE DO FUTURO
6.1
Barreiras para o Abastecimento Sustentável de Água
As oportunidades práticas listadas na Seção 6.1, em sua maioria, envolvem um elemento
de coordenação entre o abastecimento de água e outras áreas da gestão da água e
planejamento urbano. Essa integração é uma parte necessária para alcançar-se uma
maior sustentabilidade. A falta dessa coordenação é também, no entanto, um de uma
série de obstáculos potenciais que podem impedir ou restringir a aplicação de uma
abordagem mais sustentável ao abastecimento de água.
Tais restrições são variadas e altamente dependentes de circunstâncias locais. No
entanto, uma série de obstáculos comumente encontrados podem ser identificados como
relevantes na maioria das cidades que buscam implementar soluções não convencionais
de abastecimento de água. Alguns destes e suas implicações estão listados na Tabela 3.
Tabela 3: Exemplos de barreiras para opções de abastecimento de água alternativos
Barreira
Descrição
Implicações
Resistência Pública
Resistências públicas a intervenções para a instalação
de hidrômetros ou de modelos de tarifas para
moderar o consumo de água
Pressões públicas e políticas para evitar a
introdução de sistemas mais avançados
de tarifação pela água e de medidas de
economia de água
Risco Percebido
Relutância em acreditar na economia prevista,
baseada na participação do usuário e em
tecnologias não testadas de economia de água,
para superar restrições previstas na oferta do
Medidas do lado da oferta, tais como a
construção de um novo reservatório são
preferidas pois elas são vistas como uma
solução garantida para a escassez futura
mesmo se os custos forem altos.
Institucional
Falta de integração entre os setores de gestão
urbana que influenciam medidas como o
controle de perdas, busca por eficiência da água
em novos desenvolvimentos e coleta das águas
pluviais para a irrigação de parques.
Falta da cooperação necessária para
implementar medidas de abastecimento
de água com sucesso que se baseiem em
outros setores de gestão da água ou de
planejamento urbano.
Restrições da
Legislação
A legislação existente que, por exemplo, possa
banir a reutilização das águas cinzas para a
descarga em toaletes e o uso de efluentes
tratados para irrigação.
Limitações legais quanto ao uso de águas
residuárias como um recurso alternativo
para usos não potáveis.
Privatização
dos serviços de
abastecimento
de água
A necessidade de satisfazer os acionistas
aumentando o lucro e expandindo a empresa está
em conflito com o intuito de reduzir o consumo.
Investimentos em ativos físicos como novas
infra-estruturas são preferíveis em relação a
medidas de aumento de eficiência da água
e de redução de perdas.
Interrupção
Fechamento de ruas e interrupção do tráfico em
cidades, que já são congestionadas, para se ter
acesso a redes deterioradas para manutenção.
Os custos sociais dos programas de
reabilitação de redes de distribuição são
considerados muito altos e os investimentos,
então, privilegiam o objetivo de aumentar a
oferta.
Módulo 3
Assim como as barreiras para o abastecimento de água mais sustentável são específicas
e de caráter local, assim também são as medidas por meio das quais estas barreiras
podem ser superadas. No entanto, existem exemplos de ações que tendem a ser sempre
necessárias, independentemente das circunstâncias locais, quando uma cidade está
planejando implantar a gestão mais sustentável do abastecimento de água. Estas são
as seguintes:
• Sensibilização: A população local pode ficar relutante em usar menos e pagar mais
pela água, pois não sabem dar o verdadeiro valor à água. A sensibilização através de
campanhas publicitárias pode ajudar a convencer as pessoas de que a água potável é
um recurso escasso e caro de ser produzido e, portanto, precisa ser devidamente pago.
• Regulamentação: Uma regulamentação rígida e efetivamente empregada, que priorize
a gestão da demanda ao longo do tempo, incentiva o investimento em medidas de
economia de água, estabelecendo padrões mínimos para o uso da água em edifícios e
restrições de uso de água potável para fins não-potáveis. Regulamentar o fornecedor
de água em si é também essencial, pois o serviço é operado por empresas privadas ou
semi-privadas e a sua necessidade de satisfazer seus stakeholders poderia substituir os
interesses comuns do bem público.
• Projetos-piloto: Projetos em bairros e em conjuntos habitacionais individuais podem
ser usados para demonstrar medidas de economia de água, tais como equipamentos
e instalações de baixo consumo de água, novas formas de medição e sistemas de
reuso de água. Os resultados fornecem evidências da quantidade de água que pode ser
economizada, se for feita uma economia em larga escala e pesquisas com os usuários
podem eliminar o medo de insatisfação de futuros usuários.
• Envolvimento dos interessados: o abastecimento de água mais sustentável depende
da adesão de vários grupos de interesse. Serviços públicos, planejadores, programadores,
consultores, empresas e, o mais importante, os usuários estão entre os grupos de
interesse que terão uma grande influência sobre o sucesso ou fracasso de uma gestão
mais sustentável de abastecimento de água. Esses grupos de interesse, portanto, têm
que estar no comando, se desejam que as intervenções sejam bem sucedidas..
• Coordenação institucional: uma maior coordenação entre as instituições e as autoridades
que estão relacionadas ao abastecimento de água garante que prioridades em comum,
ao invés de prioridades conflitantes, sejam buscadas. Isso evita conflitos de interesse
entre a concessionária de abastecimento de água e, por exemplo, o planejamento,
a saúde, departamentos habitacionais, de parques, etc. A coordenação é também
necessária em um nível prático, como por exemplo, para garantir que uma rua seja
aberta apenas uma vez ao invés de várias vezes para os vários reparos da infra-estrutura
de água, esgoto e gás nela instalada.
• Apoio político: A passagem de uma abordagem convencional, de fornecimento, para o
abastecimento de água baseado na demanda mais sustentável exige um compromisso
concreto da prefeitura da cidade ou do órgão político com papel equivalente. A criação,
de cima para baixo, da política e da legislação que promovem e permitem abordagens
alternativas para o abastecimento de água irá incentivar os tomadores de decisão,
empreendedores, consultores e usuários a focar e investir em soluções mais sustentáveis.
Vide Módulo 2 para
mais informação sobre o
engajamento de grupos
de interesse,coordenação
institucional e suporte
político.
31
32
NA CIDADE DO FUTURO
 Opções para o abastecimento
sustentável de água
Apesar das diferenças fundamentais na abordagem, um sistema de abastecimento de
água mais sustentável ainda é composto pelos mesmos componentes estruturais de
um sistema convencional (manancial, captação, tratamento, distribuição, demanda).
A diferença está nas opções selecionadas para operar o sistema de forma eficiente e
manter o equilíbrio entre a oferta e a demanda. A Figura 9 mostra essas diferenças.
Figura 9: Exemplos de opções de abastecimento de água associados com uma abordagem mais sustentável
em comparação com a abordagem convencional
Abordagem Convencional
As opções incluem:
- Construção de reservatórios
de armazenamento
- Represamento dos rios
- Utilização de aqúiferos
- Captação direta em rios
- Captação em lagos
- Uso dos recursos hídricos
em conjunto
- Instalação de equipamento
de bombeamento
- Perfuração de poços
artesianos
- Construção de canais
(sistemas adutores) por
fluxo de gravidade
-
Sedimentação
Filtração
Aeração
Coagulação
Desinfecção
Dessalinização
- Equipamento de
bombeamento
- Torres de caixa d’água
- Redes de distribuição
de água
- Detecção e conserto de
vazamentos baseados no
nível econômico de perdas
- A cobrança do consumidor
baseada na medição
do consumo
Componente de gestão do
abastecimento da água
Abordagem mais sustentável
As opções incluem:
Como na abordagem
convencional com a adição de:
Manancial
- Recarga de águas subterrâneas
- Armazenamento e
Recuperação de aquíferos
Como na abordagem
Captação
- Filtragem nas margens
dos rios e lagos
- Tratamento do solo
dos aquíferos
Como na abordagem
Tratamento
- Controle de poluentes
na fonte
- Proteção de recursos hídricos
- Planejamento local
Como na abordagem
Distribuição
Demanda
- Controle da pressão na rede
- Detecção e conserto de
vazamentos baseados
nos custos e benefícios
econômicos, sociais e
ambientais
- Equipamentos eficientes (econô
micos) em consumo de água
- Vasos sanitários de baixo consumo
- Medição inteligente e
tárifas variáveis
- Campanhas de conscientização
- Auditorias de água
- Coleta de águas pluviais
- Reuso de águas cinzas
Módulo 3
Em concordância com uma abordagem integrada para a gestão da água urbana, muitas das
opções para reduzir a demanda e oferecer alternativas para aumentar a captação de água
de fontes naturais devem ser implantadas em conjunto com uma série de outras soluções
que permitam atingir objetivos semelhantes. Esse é particularmente o caso de opções
que visam reduzir o consumo de água pelos usuários. Essas soluções são normalmente
compatíveis entre si, logo podem ser facilmente implantadas em conjunto para maximizar
a economia. A abordagem combinada é também a mais prática. Se a oportunidade existe
para adotar vasos sanitários de baixo consumo, então as chances são de que chuveiros e
torneiras de baixo consumo também possam ser instalados com um pequeno custo extra.
Através da implantação de um conjunto combinado de medidas, o custo unitário da água
economizada cai e as opções tornam-se mais atraentes para os investidores.
Essa abordagem se aplica não apenas às opções de gestão da demanda da água, mas também
a soluções que são diretamente relevantes para outros setores. O aproveitamento de águas
pluviais está ligado ao esgoto urbano e pode fazer parte de mais uma abordagem sustentável
para a gestão de águas pluviais. A reutilização de águas cinzas e de recarga de aquíferos com
efluentes tratados esta também relacionada com a gestão sustentável de águas residuárias.
As opções devem, portanto, sempre considerar os benefícios e os custos em outros lugares
e procurar combinações de soluções que os maximizem e os minimizem.
A seção 7.1 descreve brevemente algumas das muitas opções que podem aumentar a
sustentabilidade do abastecimento de água e o desenvolvimento urbano como um todo.
Deve-se notar, no entanto, que o grau de sustentabilidade associado a qualquer opção
é altamente dependente das condições locais em que esta será implantada. Uma opção
que satisfaça todos os quesitos de sustentabilidade em uma cidade pode fazer o
oposto em outra cidade. Para mais informações sobre a seleção de opções sustentáveis,
ver Seção 7.2.
33
34
NA CIDADE DO FUTURO
7.1Opções
Armazenamento e Recuperação de água do Aquífero (ASR, da sigla em Inglês)
Um problema para muitas cidades que enfrentam a escassez de água não é tanto a falta
de chuvas, mas sim uma total falta de chuvas na hora adequada. A incapacidade em captar
uma quantidade suficiente de água durante o tempo chuvoso resulta em um abastecimento
insuficiente durante a estação seca, quando os recursos hídricos são escassos e a demanda
é alta. A construção de reservatórios de armazenamento é uma solução para isto, mas eles
são caros, necessitam de espaço, têm perdas por alta evaporação e podem ter impactos
ambientais. Uma alternativa é o Armazenamento e Recuperação do Aquífero (ASR) que
armazena altos fluxos subterrâneos para re-captação quando as fontes convencionais não
estiverem disponíveis.
O ASR funciona pela injeção artificial de água excedente em aquíferos existentes durante os
períodos de altos fluxos de água. Esta água desloca a água nativa no aquífero para formar
uma “bolha” que pode ser re-captada usando a mesma injeção quando os suprimentos
forem necessários. O aquífero utilizado para esse propósito não precisa ser de boa qualidade
e por isso é possível usar aquíferos salinos ou poluídos que não costumam ser considerados
para o abastecimento de água.
A fonte de água utilizada para a ASR pode variar. Fontes incluem captações dos rios durante
os períodos de alto fluxo, de escoamento de águas pluviais e de águas residuárias tratadas.
O tratamento da água, muitas vezes ocorre antes de ser injetada embora isto dependa da
qualidade da fonte e da finalidade de uso após a re-captação. Dependendo das propriedades
do aquífero e do tempo de retenção da água, certos contaminantes também serão removidos
através de processos de tratamento natural que ocorrem dentro do aquífero em si.
Figura 10: Influências positivas do ASR no ciclo das águas urbanas e no desenvolvimento urbano. O
número de segmentos preenchidos indica aproximadamente a extensão pela qual o setor é influenciado
pela opção (Nota: para se tornarem simples os gráficos consideram só as influências diretas)
A base da
subsuperfície que flui
do ASR pode ser usada
para dar suporte a
ecossistemas naturais
A coleta e o
Águas pluviais e O armazenamento
armazenamento
águas residuárias natural não requer
das águas pluviais
tratadas podem aquisição de terras
reduzem os
e custos com
ser recicladas
escoamentos urbanos
construções
através do ASR
ASR tem proteção
natural contra poluentes
orgânicos e escoamentos
contaminados das águas
pluviais
ASR é uma fonte de água
durante os períodos secos
quando a atividade econômica
de uma cidade pode sofrer
escassez de água
ASR pode ser uma
fonte barata de água
para irrigação
ASR é uma fonte barata
de água para irrigação de
parques, campos de futebol
e campos de golfe
Módulo 3
Considerações específicas
• Nos casos em que os aquíferos são usados e não estão aptos para fornecer água para
fins de abastecimento, pode haver o risco de contaminantes impactarem a qualidade
da água injetada. Isto é especialmente o caso se as propriedades do aquífero forem
mal compreendidas. Nesse contexto, dados suplementares devem ser reunidos para
permitir que uma avaliação de risco seja realizada.
Veja o artigo ‘.Investigating
the feasibility of a
microscale Aquifer storage
and Recovery system’ para
um exemplo que combina
ASR com telhados marrons
na cidade de Birmingham,
Reino Unido
switch-resources
• A composição química e microbiológica da água injetada deve ser compatível com a água
nativa no aquífero. Se não for o caso, reações inesperadas podem ocorrer, o que pode
levar a problemas de qualidade da água, à formação de biomassa e à colmatação das
telas dos poços.
Poço
Área de
mistura
Camadas de confinamento
Água
injetada
1) Aquifero inicial e configuração do poço
3) Armazenamento de água
Imagem: J. Wardale
• A legislação pode impedir que qualquer outra coisa além de água potável seja injetada
em aquíferos, devido ao risco de contaminação. Isso limita o uso do ASR, uma vez que
não é economicamente viável usar o sistema para outros fins que não o da água para
o consumo.
Água
nativa
2) Injeção de água excedente
4) Captação de água tratada
Imagem: J. Wardale
O conceito ASR
Volume
de água
Excedente – Injeção
de água no aqüífero
Déficit – Captação
da água
Demanda
Disponibilidade
Inverno
Verão
Tendência de fornecimento e demanda para um esquema ASR sazonal
Tempo
35
36
NA CIDADE DO FUTURO
Filtragem nas Margens dos Rios (RBF, da sigla em Inglês)
Mananciais de água de superfície são vulneráveis a uma série de poluentes que têm
que ser removidos através de processos de tratamento caros. Dependendo da qualidade
do manancial, a filtragem nas margens de rios (RBF) pode ser uma forma eficaz de
remover naturalmente determinados poluentes comuns, reduzindo o custo e o consumo
de energia com o tratamento da água potável.
A RBF trabalha captando as águas de superfície através de poços de captação escavados
nas margens do rio. Poluentes são removidos enquanto a água é sugada para baixo,
por bombeamento, através dos sedimentos nas margens e no leito do rio. O processo
faz uso de mecanismos naturais, físicos, geoquímicos e biológicos para remover a
matéria orgânica, a turbidez e diversos metais pesados, reduzindo o tratamento artificial
necessário para produzir água de qualidade potável. Ela também oferece uma proteção
contra surtos repentinos de poluição da água de superfície (e.g.: poluição acidental) que,
caso contrário, iriam impedir o manancial de ser utilizado.
A eficácia da RBF depende de fatores como a qualidade do manancial, assim como a
tecnologia do poço, a localização do poço e o tempo de retenção nos sedimentos do
rio. Embora seja pouco provável substituir a necessidade do tratamento artificial, ela
contribui para reduzir os custos do processo de tratamento subseqüente, e em alguns
casos, a filtração, aeração e desinfecção são todo o tratamento requerido para produzir
água de padrão de qualidade para consumo.
Figura 11: As influências positivas da RBF no ciclo urbano das águas e no desenvolvimento urbano
(Nota: Para que sejam simples, os gráficos fazem uso apenas das influências diretas)
RBF economiza
produtos químicos e
custos com energia
no processo de
tratamento da água
Consumo de
energia reduzido
no processo de
tratamento da água
RBF remove naturalmente
uma quantidade de
poluentes das águas
superficiais
37
Módulo 3
• A interação entre as águas subterrâneas e as de superfície, que é criada pela RBF, pode
levar ao aqüífero poluentes originários da água de superfície e vice-versa, poluentes
das águas subterrâneas podem ser carreados para a água a ser captada. A informação
hidrogeológica local deve ser bem compreendida antes de optar pelo uso da técnica
em um local específico.
Perfuração do poço
Biodegradação e
bioacumulação no rio
Recarga
Mistura
Margem filtrante
Imagem: UNESCO-IHE
Mistura
Filtragem na margem de rio em Seul, Coréia
Mistura
Rio
Filtração
Biodegradação
Adsorção
Precipitação química
Reações de redução
Fluxo de água subterrânea
Diagrama de um sistema de filtragem na margem
Leito do rio
(camadas de colmatação)
Imagem: Hiscock and Grischek (2002)
Para mais informação sobre
a filtragem nas margens
veja a Tese de doutorado
‘Multiple objective
treatment aspects of bank
filtration’ (Maeng 2010)
switch-resources
• A RBF é menos eficaz em lidar com cargas poluidoras pesadas de águas superficiais.
O fluxo dos rios é altamente variável o que também limitará o seu desempenho.
É, portanto, mais adequado para fontes onde a qualidade da água e os fluxos são
bastante mais estáveis.
38
NA CIDADE DO FUTURO
Gestão Ativa de Perdas Físicas
Os vazamentos são responsáveis por grande parte do desperdício de água tratada que é
bombeada para uma rede de distribuição da cidade. Ativa, ao invés de reativa, a gestão das
perdas físicas, tais como detecção e reparo de vazamento, substituição de rede de água e
redução da pressão na rede, pode reduzir a quantidade de água tratada que é perdida no
sistema, economizando tanto custos como recursos hídricos, e melhorando os serviços.
A redução de perdas é um processo caro e pode causar transtornos na operação dos
sistemas. As redes de distribuição estão localizadas em ruas e calçadas e para localizar um
vazamento pode ser difícil. Nenhuma perda no sistema é praticamente impossível e deve-se
sim fazer uma avaliação sobre qual seria um nível aceitável de vazamento a ser alcançado.
Convencionalmente, isso é feito usando-se um Nível Econômico Calculado de Vazamentos
(ELL, da sigla em Inglês) - uma estimativa do ponto a partir do qual se torna mais barato
produzir e distribuir mais água do que encontrar e corrigir os vazamentos existentes.
No entanto, normalmente o ELL só considera os custos econômicos diretos (o custo de
encontrar e corrigir os vazamentos versus o custo de captação, tratamento, adução e
distribuição de mais água) e ignora os custos externos, tais como o impacto ambiental
para captar-se mais água, aumento das emissões de gases de efeito estufa, e perturbação
social ao cavar as vias. Tais custos externos nem sempre são fáceis de serem quantificados.
Eles, no entanto, precisam ser considerados quando se deseja quantificar os verdadeiros
custos e benefícios de redução das perdas.
O ELL, com ou sem externalidades, não é fixo, varia com alterações no custo de produção
de água e nos custos de reparação de vazamentos. O monitoramento eficiente de
perdas é uma poderosa forma de reduzir os custos de detecção de perdas físicas e,
conseqüentemente, reduzir o ELL. Medir o quanto de água é bombeada para o sistema e
qual quantidade sai do outro lado dá uma boa idéia da escala e dos custos do problema.
Se essa medição puder ser subdividida para cobrir as áreas do município, pontos chave
dos vazamentos podem ser identificados e trabalhados conforme necessário.
Figura 12: Influências positivas da gestão ativa das perdas físicas no ciclo das águas urbanas e no desenvolvimento
urbano (Nota: Para que sejam simples, os gráficos fazem uso apenas das influências diretas)
Menos água deve
ser captada do
meio ambiente
para propósitos de
abastecimento
Menos uso de
energia através
da redução da
demanda por
água tratada
A redução dos vazamentos
economiza no tratamento e
distribuição. Pode substituir
novos investimentos em
produção
Vazamentos reparados
reduzem o risco para a
saúde pública - risco de
contaminantes entrarem
nas redes
Controle de
vazamentos
reduz a demanda
por água tratada
Um abastecimento
mais confiável de água
é necessário
para manter a atividade
econômica
Um abastecimento mais
confiável de água substitui a
necessidade das residências
em obter água alternativa de
uma fonte não tratada.
O aumento na
disponibilidade de água faz
com que esta não seja um
empecilho na construção
de novas casas
Um programa para
substituir tubulações
velhas previne vazamentos
futuros e a necessidade
de escavar as ruas para
consertá-los
Módulo 3
• A gestão ativa dos vazamentos exige bons dados sobre o volume e a localização das
perdas no sistema. Perdas físicas precisam ser distinguidas de perdas como o consumo
não autorizado, erros de medição e subestimação do uso com taxa fixa de água.
• A colocação de novos tubos de distribuição e a reabilitação dos antigos deve considerar
uma série de fatores para garantir que vazamentos futuros sejam minimizados. Esses
incluem a topografia local, o clima, o tipo de solo, o revestimento da via, o volume e a
carga de tráfego, o material da tubulação, e os requisitos de pressão da rede.
Após a queda do muro de Berlim,
em 1989, a cidade iniciou uma
nova abordagem para gerenciar
a água de forma holística em
toda a área metropolitana
reunificada. O objetivo geral foi
o de proteger o meio ambiente
e reduzir a quantidade de água
desperdiçada,
especialmente
na parte oriental da cidade,
onde uma política subsidiada
para serviços de água levou ao
desperdício de água e à falta de
manutenção da infra-estrutura.
Imagem: Christian Draghici/dreamstime.com
Redução de perdas em Berlim, Alemanha
Como parte da campanha, uma estratégia foi desenvolvida para reduzir o elevado nível
de vazamentos da rede de distribuição. A estratégia abrangeu um conjunto de técnicas
proativas de detecção de vazamentos e programas de renovação das redes, coordenada
por meio de um banco de dados da rede. Esta base de dados, que reúne estatísticas sobre
as taxas de rompimentos, idade de dutos, propriedades hidráulicas, etc, é um aspecto
essencial da gestão da grande quantidade de dados necessários, que visa facilitar um
processo de tomada de decisão integrada para identificar as soluções com o melhor custobenefício para reduzir os vazamentos na cidade.
Veja o artigo do SWITCH
‘Adapting the Economic
Level of Leakage concept to
include carbon emissions,
and application with limited
data’ (Smout et al 2010)
para mais informações
incluindo externalidades
no Nível Econômico dos
Cálculos de Vazamento.
O Estudo ‘‘Leakage target
setting in London’ (Greater
London Authority, 2009)
é um exemplo de inclusão
de impactos sociais e
ambientais nos cálculos
de vazamento, veja: http://
legacy.london.gov.uk/
mayor/environment/water/
docs/leakage-target-setting.
pdf
A estratégia tem provado ser altamente eficaz e nos dez anos após à reunificação de Berlim,
a cidade conseguiu reduzir as perdas de água da rede de distribuição de aproximadamente
25% para menos de 5%, aumentando significativamente a segurança do abastecimento e
reduzindo os volumes captados do meio ambiente local.
Mais informação sobre as realizações da eficiência da água em Berlim podem
ser encontradas no artigo ‘Measures to minimize water consumption and water
losses – case study of Berlin’ (Heinzmann 2004) que pode ser baixado em:
http://www.bvsde.paho.org/bvsacd/cd63/measures.pdf
Para uma investigação mais geral sobre como Berlim tem tido sucesso em sua
gestão mais sustentável das águas urbanas consulte o estudo de caso do SWITCH
‘Making urban water management more sustainable: Achievements in Berlin’
(Salian 2011). www.switchtraining.eu/switch-resources
A seção 6 do livro
SWITCH ‘Water demand
management in the City
of the Future – Selected
tools and instruments for
practitioners (Kayaga et al
2011) discute a abordagem
por zonas como enfoque
para a gestão de perdas no
sitema de distribuição
switch-resources
39
40
NA CIDADE DO FUTURO
Medidas eficientes de uso da água em ambientes domésticos
Usos residenciais de água como a descarga, o banho, a preparação de alimentos, limpeza geral
e a rega de jardim, muitas vezes representam a maior proporção da demanda de uma cidade
por água potável. Há uma série de medidas que podem ser empregadas para reduzir essa
demanda, incluindo a segmentação do volume de água utilizada pelos principais dispositivos
de utilização da água (veja abaixo as outras medidas para reduzir o consumo doméstico).
A descarga do vaso sanitário geralmente é responsável por até um terço do consumo de
água de uma família. O ideal seria que a água não potável, como água coletada da chuva ou
águas cinzas, fossem usadas para essa finalidade. Mas onde isso não for possível, uma boa
alternativa é a instalação de vasos sanitários de baixo consumo (sistemas projetados para
limpar o vaso sanitário usando menos de um quarto da água de um vaso sanitário padrão) ou
o reservatório acoplado ao vaso dotado de dupla descarga (com a opção de selecionar uma
descarga total ou metade dela, dependendo da necessidade de remoção, ou seja, de urina
ou fezes). Considerando que em média cada habitante de uma casa use a descarga do vaso
sanitário em torno de cinco vezes ao dia, a economia de água a partir da instalação de um
banheiro de baixo consumo ou de dupla descarga é significativa.
Para informações do uso do
SAT veja o estudo de caso
de Tel Aviv
www.switchtraining.eu
A instalação de banheiros eficientes em uso da água é mais fácil em novos empreendimentos
em que sua utilização em pode ser parte da regulamentação da construção. Mas, a adaptação
em casas existentes também pode ser incentivada através de descontos e subsídios, bem como
difundir a economia em contas de água que os clientes podem esperar obter. Os vasos sanitários
de baixo consumo devem ser adequadamente projetados e instalados de forma a minimizar os
riscos de insatisfação do usuário, evitando que venham a ser substituídos mais tarde.
Embora improvável que se alcance os mesmos volumes de economia que os obtidos com
os vasos de baixo consumo, outros equipamentos eficientes em consumo de água também
estão disponíveis para utilização no ambiente doméstico. Chuveiros de baixo fluxo e torneiras
podem ser facilmente montados em instalações hidráulicas existentes, e, junto com a eficiência
energética, a eficiência da água é agora também divulgada nos mais recentes modelos
de máquinas de lavar roupa e louça. Assim como acontece com os vasos, medidas de
regulamentação, incentivos financeiros e materiais promocionais podem incentivar a adoção
desses equipamentos em domicílios novos ou já construídos.
Figura 13: Influências positivas das medidas de eficiência da água no ciclo das águas urbanas e desenvolvimento
Benefícios indiretos
pela menor
necessidade de
captar água do
meio ambiente
O consumo de
energia para o
tratamento e
distribuição é
reduzido
Menos consumo de água
potável reduz o custo de
tratamento e distribuição
da água
A demanda
doméstica
é reduzida
Maior disponibilidade
da água para outros
propósitos urbanos de
produção
Redução do consumo doméstico
de energia utilizando-se menos
água quente nos banhos,
máquinas de lavar louça e de
lavar roupas
Possibilita a construção
e a reforma de moradias
mais eficientes no uso
de água e energia
Módulo 3
•O volume total e a redução do consumo interno varia consideravelmente de cidade
para cidade, devido ao nível de renda, clima, taxas de ocupação, sistemas de saneamento,
hábitos, tamanho das propriedades, etc. Uma boa compreensão das utilizações finais
entre os diferentes estratos demográficos permite que os programas de eficiência de
água para áreas-alvo consigam grande economia a custos baixos de investimento.
Imagem: AQDaigua
• O sucesso de medidas como banheiros de dupla descarga, chuveiros de baixo fluxo e
torneiras dependem da aceitação do usuário. Uma economia real não se concretizará se
um usuário se recusar a usar uma função de descarga dupla corretamente ou substituir
um chuveiro de baixo fluxo por uma ducha de pressão. Campanhas de sensibilização
podem ajudar a vencer o ceticismo e destacar os ganhos financeiros que se podem
obter para a família.
Imagem: www.toiletology.com
Imagem: www.waterrating.gov.au
Aerador de torneira que economiza água
Dupla descarga
Selo que certifica a eficiência de consumo de água
O estudo ‘Water
performance of buildings’
(European Commission
2009) examina a eficiência
das tecnologias da água e
medidas de controle que
podem reduzir o consumo
de água em diferentes tipos
de prédios. O estudo pode
ser baixado em:
http://ec.europa.eu/
environment/water/
quantity/pdf/Water%20
Performance%20of%20
Buildings_Study2009.pdf
41
42
NA CIDADE DO FUTURO
Promovendo mudanças de comportamento
Ao contrário das medidas de eficiência da água como os vasos sanitários de baixo consumo
e máquinas de lavar roupa com consumo eficiente da água, a mudança dos padrões de
comportamento dos consumidores em relação ao uso da água podem alcançar uma economia
substancial de água sem a necessidade de intervenções técnicas.
As campanhas de educação e conscientização podem levar à redução do consumo de
água, incentivando os consumidores a mudarem seu comportamento quanto ao uso da
água. Destacar os benefícios econômicos e ambientais da utilização eficiente da água pode
convencer as pessoas a pensar na água como um produto, como a eletricidade ou o gás, que
não deve ser usado com desperdício.
Campanhas podem fazer uso de uma série de meios de divulgação. Estes incluem a distribuição
de folhetos informativos com as contas de água, anúncios de rádio e televisão, mensagens de
outdoor, programas de escolas, campanhas etc. Elas podem ser dirigidas especificamente a
grupos de usuários de alto consumo ou em áreas onde se enfatizem os ganhos financeiros
que podem acontecer (onde os consumidores pagam pelo volume) ou ainda a necessidade de
conservar os preciosos recursos naturais (onde os consumidores pagam uma taxa fixa).
A mudança de comportamento do uso da água que pode gerar economia, inclui tomar uma
ducha ao invés de um banho de banheira, encher a pia de água ao invés de deixar a torneira
aberta ao lavar a louça ou preparar a comida, e regar o jardim com um regador ao invés de uma
mangueira ou um dispersor. Em algumas cidades, os jardins podem ser responsáveis por uma
alta proporção do uso doméstico de água. Neste caso, as campanhas também devem salientar
as oportunidades de coletar-se a água da chuva para regar as plantas como uma alternativa
ambientalmente amigável ao uso de água tratada de qualidade para consumo.
Figura 14: Influências positivas da mudança comportamental sobre o ciclo das águas urbanas e no desenvolvimento
pela menor
necessidade de
captar água do meio
ambiente
O consumo de
energia para
tratamento e
distribuição é
reduzido
A promoção da mudança
comportamental é um modo
barato de reduzir a demanda
pela água, poupando então os
custos com o seu tratamento e
sua distribuição
A demanda
doméstica
é reduzida
Maior disponibilidade
da água para outros
propósitos urbanos
A redução do consumo
doméstico de energia pela
redução do uso de água
quente nos banhos e para
lavar louça
Módulo 3
• O comportamento quanto ao uso da água varia dependendo da cultura, nível de renda,
hábitos pessoais, tamanho do jardim, as atividades domésticas, a religião, etc. Entender
esse comportamento local é essencial para direcionar campanhas de mudança de
comportamento para os usos e grupos de usuários a partir das quais uma maior
economia pode ser esperada.
• O momento das campanhas de sensibilização é importante. Períodos de calor e tempo
seco prolongado, especialmente se escolhidos pela mídia, são momentos ideais para
enfatizar a necessidade de poupar água. Ao contrário, uma campanha incitando os
consumidores a usar a água com sabedoria, depois de semanas de chuvas torrenciais
e inundações locais tende a ser menos eficaz.
Imagem: Melbourne Water
Imagem: Save Water Swindon
Imagem: South East Water
Exemplos de logos de campanhas para redução do consumo de água
Para um exemplo de
economia de água em
larga escala alcançado
através de campanhas de
conscientização do público
veja a seção 7 do livro do
SWITCH ‘Water demand
2011) assim como o estudo
de caso de Zaragoza
switch-resources
A campanha de economia
de água em Swindon, Reino
Unido, é um exemplo de
como uma campanha
publicitária pode ajudar a
população local a reduzir
o uso desnecessário da
água. Veja: http://www.
savewaterswindon.org.uk/
43
44
NA CIDADE DO FUTURO
Hidrometração e Tarifas
O objetivo da hidrometração e das tarifas é principalmente econômico. No entanto, este
elemento financeiro também fornece um incentivo para os usuários economizarem água.
Clientes que recebem a água com uma tarifa fixa, independente do consumo, não são
cobrados pela quantidade consumida. Eles, portanto, não têm nenhum incentivo financeiro
para economizar a água pois usar menos não tem impacto em suas contas. A hidrometração
universal permite que os clientes sejam cobrados por aquilo que eles usam, proporcionando
um incentivo financeiro para economizar-se água. Tarifas variáveis podem ampliar esses
incentivos financeiros e, portanto, podem ser uma medida poderosa de economia da água.
A hidrometração universal é amplamente considerada como a melhor forma de pagarse pela água pois os custos têm com base o consumo real e não o assumido. Tipos de
medidores no mercado variam entre os que tomam uma medida volumétrica simples,
com leitura manual, até hidrômetros “inteligentes” mais sofisticados que dividem o
consumo por utilização final e podem ser lidos telemetricamente.
Com as exceções das empresas com fins lucrativos e empresas subsidiadas, o preço da água
distribuída, com ou sem hidrometração, é definido para recuperar o custo da exploração
do serviço. Um sistema de abastecimento com hidrometração permite que isso seja feito
com base em um preço fixo por unidade de água utilizada (uma tarifa linear). Ele também
permite a adoção de estruturas tarifárias variáveis de água a serem aplicadas para dar maior
flexibilidade à tarifação. Esses modelos incluem as tarifas crescentes em blocos nas quais
o custo da água aumenta, por exemplo, exponencialmente com a quantidade utilizada,
assim, pode-se cobrar mais dos usuários de grande volume por unidade consumida, do que
daqueles que usam a água com moderação. Isto oferece a possibilidade de assegurar que
uma quantidade (suficiente) de água acessível esteja disponível para grupos de baixa renda
enquanto cobram-se taxas mais elevadas para aqueles que optam por usar a água com mais
extravagância. Outros tipos de modelos podem modular a tarifa com base na temporada, no
usuário e no tipo de uso (por exemplo, indústria, agricultura, etc.)
Figura 15: Influências positivas da hidrometração e dos modelos de tarifação sobre o ciclo das águas urbanas e o
desenvolvimento urbano (Nota: Para que sejam simples, os gráficos fazem uso apenas das influências diretas)
pela menor
necessidade de
captar água do
meio ambiente
Consumo de
energia para
tratamento e
distribuição é
reduzido
Incentivos
financeiros para a
coleta de águas da
chuva e reutilização
das águas cinzas
Consumidores cobrados
com base no custo real
da água possibilitando
a recuperação do custo
do serviço
A hidrometração e as
tarifas variáveis oferecem
aos consumidores
incentivos financeiros para
usar menos água
Tarifas variáveis
asseguram o
fornecimento de água
com tarifa reduzida
ou tarifa zero para
necessidades básicas de
grupos de baixa renda
Módulo 3
•A implantação de um programa de hidrometração abrangente é cara e precisa ser
sustentada por meio de um sistema eficiente para a leitura dos medidores e para
gerenciar o processo de faturamento. Esses custos podem ser recuperados, mas para
fazê-lo os medidores têm de ser protegidos contra roubo, lidos regularmente e as
informações fornecidas aplicadas corretamente na conta do cliente.
• A definição de tarifas precisa ser feita após cuidadosa consideração de quais usuários
devem pagar o que pela a água e quando. Modelos tarifários mal concebidos podem
resultar em desigualdade social e riscos à saúde se grupos de baixa renda forem
cobrados mais pela água do que eles estão dispostos a pagar. Igualmente, a fixação de
preços com o objetivo de economizar água só vai atingir esse objetivo se os usuários
que usam mais tiverem incentivos financeiros tangíveis para usar menos.
• A relação entre preço e a maioria das utilizações domésticas da água é muitas vezes
considerada “inelástica”, o que significa que mudanças nos preços não tendem a ter
um grande impacto sobre o consumo (Kayaga, 2009). Esta relação precisa ser bem
compreendida, sobretudo se o objetivo principal da estrutura tarifária é influenciar a
demanda de água ao invés de uma recuperação de custos aprimorada.
Como parte de um programa
de larga escala para reduzir o
consumo de água e aliviar a ameaça
da escassez de água, a cidade
espanhola de Zaragoza implantou
uma reforma abrangente da
estrutura tarifária por meio da
qual os cidadãos eram cobrados
pela água. O objetivo foi criar um
sistema de “bloco ascendente’ que
fosse imparcial e correspondesse
à demanda, por meio do qual o
verdadeiro custo do serviço pela
água fosse coberto.
Reforma das tarifas em Zaragoza, Espanha
Mais especificamente a estrutura tarifária de Zaragoza foi reformada com o objetivo de alcançar:
• a recuperação total dos custos, incluindo os custos diretos da prestação dos serviços, assim
como os custos indiretos do o ciclo da água mais geral;
• cobrança justa, assegurando que o custo da água esteja relacionado aos benefícios que
proporciona ao usuário;
• acesso, com preço razoável, aos serviços básicos da água para todos, incluindo a
disponibilidade de subsídios para residências com baixa renda, e
• incentivo ao consumidor para usar a água eficientemente.
Desde que foi introduzida, a reforma na estrutura tarifária tem alcançado amplamente seus
objetivos, particularmente em relação à recuperação dos custos. Enquanto em 1997 o pagamento
dos consumidores de água cobria em torno de 70% do custo do abastecimento, coleta e tratamento
das águas, o valor equivalente em 2006 ficou perto dos 90%, permitindo que investimentos
necessários fossem feitos nos serviços de infra-estrutura de água (Kayaga 2011).
Para mais informação sobre as tarifas da água em Zaragoza veja a Seção 8
do livro do SWITCH ‘Water demand management in the City of the Future –
Selected tools and instruments for practitioners (Kayaga et al 2011)
www.switchtraining.eu/switch-resources
Detalhes adicionais sobre os programas de economia da água implementados
em Zaragoza podem ser encontrados no estudo de caso sobre Zaragoza.
45
NA CIDADE DO FUTURO
Água de Fontes Alternativas
Uma abordagem alternativa para o
abastecimento de água é o uso das
águas pluviais coletadas, das águas
cinzas, e águas residuárias tratadas
de efluentes para demandas não
potáveis. Isto reduz o volume
captado para o abastecimento de
água e economiza com os custos
de tratamento.
Uma variedade de sistemas
existentes podem ser explorados
como fontes alternativas de água.
Esses podem estar ao nível de
uma residência individual, como
a coleta das águas pluviais e
reciclagem das águas cinzas para
rega de jardim ou para descarga
nos toaletes, ou empregados em
larga escala como na reutilização
de efluentes tratados para a
irrigação de parques, jardins e
campos de golfe.
Com poucas exceções, os sistemas
centralizados de abastecimento de
água em meio urbano só entregam
água de qualidade potável.
Entretanto, o uso potável é apenas
uma parte do uso urbano total. A
demanda da água para as descargas
de toalete, limpeza, jardins e a
maioria dos usos produtivos não
requerem os mesmos padrões de
qualidade da água para beber e
mesmo assim é o que é tipicamente
usado para estes propósitos.
Reuso de águas cinzas em um lava-rápido em Beijing
Imagem: Simon Ward
46
A água da chuva é coletada no telhado do Domo do Milênio
e utilizada para descargas, em Londres, Reino Unido
Fontes alternativas são confiáveis, particularmente no caso do reuso das águas residuárias,
e são opções baratas de abastecimento. Elas também trazem benefícios além daqueles
associados diretamente com o abastecimento de água. Por exemplo, a coleta e a utilização
das águas pluviais dos telhados reduz o risco de enchentes locais ou à jusante durante
tempestades, enquanto a reciclagem das águas cinzas para as descargas em toaletes reduz
significantemente o volume de águas residuárias domésticas que necessitam ser tratadas.
Novos empreendimentos imobiliários, projetos de regeneração urbana e grandes edifícios,
tais como estádios esportivos e aeroportos, com freqüência oferecem ótimas oportunidades
para fazer o uso de fontes alternativas de abastecimento. A infra-estrutura necessária, como
redes separadas de abastecimento, tanques de armazenamento, e instalações hidráulicas
de distribuição, é facilmente incorporada durante a fase de planejamento e pode até mesmo
ser usada para embelezar o projeto.
Veja o Módulo 4 para mais informação sobre a coleta das águas de chuva e o
uso das águas pluviais para melhorar as paisagens urbanas.
O reuso das Águas Cinzas e das águas residuárias são discutidas em mais
detalhes no Módulo 5.
Módulo 3
7.2
Seleção de Opções
Existe um grande número de opções não convencionais para a proteção de mananciais,
melhoria do tratamento da água e a gestão da demanda pela água. Objetivos
mais sustentáveis de abastecimento – tais como a redução da demanda – têm sua
viabilidade mais dependente das circunstâncias locais. O processo de seleção da opção
deve incluir a verificação detalhada de cada opção em potencial, particularmente em
relação aos diferentes aspectos de sustentabilidade, como descritos na Seção 5. Só
então tal implantação pode acontecer com a certeza de que a solução vai alcançar seu
propósito sem causar custos ambientais, sociais ou econômicos que irão desvalorizar
os benefícios obtidos.
As opções descritas na Seção 7 têm potencial para contribuírem significativamente para
a gestão mais sustentável das águas urbanas. Entretanto, muita vezes elas tem que ser
combinadas com tecnologias convencionais e soluções padrões para o abastecimento
de água. Por exemplo, a filtração em margens do rio por si só não produz água potável
para o consumo; mas quando combinada com as tecnologias convencionais, ela pode
contribuir para um processo altamente eficiente de tratamento. Do mesmo modo, o
reuso das águas cinzas precisa ser complementado pelo abastecimento proveniente
de mananciais; mas, as águas cinzas, quando implantadas em larga escala podem
realmente reduzir a ameaça de super exploração dos mananciais. A seleção do processo
para o abastecimento de água deve, então, considerar uma gama de opções alternativas
e convencionais para se chegar a uma escolha ótima.
O aspecto mais importante do processo de seleção é a identificação dos custos e
verdadeiros benefícios das potenciais opções em relação ao desenvolvimento sustentável
como um todo. Esse aspecto, entretanto, só é desenvolvido até certo ponto - tipicamente
baseado na quantidade de água produzida (ou economizada) e o custo para produzi-la.
Qualificar as opções por meio desta abordagem não permite identificar as opções mais
econômicas para fechar as lacunas entre o abastecimento e a demanda, pois não leva
em consideração os custos externos e os benefícios indiretos que podem ser associados
a opções descartadas ou escolhidas.
A adição, por exemplo, de custos e benefícios ambientais e sociais ao processo de
seleção pode alterar drasticamente a avaliação de certas opções. Em termos puramente
financeiros, a instalação de novas captações nos mananciais pode ser mais barata do
que um programa de implantação de vasos sanitários de baixo consumo em larga escala.
Mas se os impactos ambientais e sociais também forem levados em consideração, a
conclusão pode ser totalmente diferente. Ao contrário de uma nova captação, uma
campanha de substituição de vasos por equipamentos econômicos em consumo de
água não iria reduzir a quantidade de água disponível para os sistemas aquáticos, afetar
atividades de lazer, ou aumentar a emissão de carbono de uma cidade. Adicionar estes
aspectos aos custos financeiros também pode alterar a avaliação dos resultados das
duas alternativas.
A inclusão dos custos e benefícios indiretos não é fácil. Ao contrário do investimento
financeiro e dos custos operacionais, esses podem ser difíceis de serem quantificados
de modo a permitir que uma verificação robusta e transparente aconteça. O processo de
verificação se torna ainda mais complicado pela necessidade de incluir os níveis de risco,
as incertezas em relação aos resultados planejados e os impactos indiretos. Programas
de modelagens integrada e ferramentas de suporte à decisão estão disponíveis para
dar assistência à gestão dessa grande quantidade de dados e podem ser utilizados para
analisar a variedade de cenários e os prováveis impactos das diferentes combinações que
as soluções do abastecimento de água possuem em relação a infra-estrutura existente.
Veja o Módulo 6 para
detalhes sobre as
ferramentas de suporte
à decisão que estão
disponíveis para dar
assistência à seleção das
opções de gestão das águas
residuárias urbanas.
Mais exemplos de
ferramentas de avaliação
para contribuir com a
gestão da demanda pela
água estão descritas no livro
do SWITCH ‘Water demand
2011).
switch-resources
Para mais informações
sobre avaliação e seleção
de opções para a gestão
da demanda de água
consulte ‘‘Guide to
DemandManagement’
(Turner ET al 2008)
produzido pela Associação
de Serviços Hídricos da
Austrália. Para download
acesse: http://www.
isf.uts.edu.au/publications/
47
48
NA CIDADE DO FUTURO
Utilizando o método de Médias Incrementais de Custeio Sociais (AISC,
da sigla em inglês) para a comparação de opções
A média incremental de custeio é uma abordagem para estimar o custo do ciclo de vida
completo de uma opção em potencial. A abordagem é comumente usada para comparar
diferentes opções de fornecimento de água, tais como o desenvolvimento de uma nova
fonte de água subterrânea ou a construção de uma usina de dessalinização, embora a
abordagem também possa ser usada para opções que economizem água.
O Custo Médio Incremental (AIC) é calculado dividindo-se o Valor Presente Líquido
(VPL) de despesas de capital e de operação da opção com o VPL da água consumida ou
economizada durante um período de 25 anos. O valor resultante do AIC é o custo médio
de produção da água durante a vida inteira de uma opção e é, portanto, um meio útil de
classificar diferentes opções de fornecimento de água. O cálculo do AIC não é limitado
a opções que aumentam o abastecimento, mas também pode ser usado para economia
de água, permitindo que opções de gestão de demanda e de abastecimento possam ser
comparadas financeiramente.
A abordagem AIC também pode ser estendida para incluir os custos sociais e ambientais
(externalidades), tais como as emissões de gases de efeito estufa e benefícios recreativos.
Isto é conhecido como a Média Incremental de Custeio Social (AISC). A dificuldade em se
usar o AISC é a quantificação das externalidades em termos econômicos. Alguns podem ser
incluídos com relativa facilidade (por exemplo, as emissões de gases de efeito estufa podem
ser incluídas como um custo fixo para cada tonelada equivalente de dióxido de carbono),
mas outros, como os serviços prestados pelos ecossistemas naturais são mais difíceis de
serem valorados. No entanto, uma vez que as externalidades foram quantificadas com
sucesso, a abordagem AISC fornece um método eficaz para comparar os custos diretos e
indiretos do ciclo de vida de diferentes opções de demandas e abstecimentos.
O cálculo completo do AISC é a seguinte (adaptado de Waterwise 2008):
AISC =
C + O + E – OS
W
Onde,
- C é o VPL dos custos de capital (capex);
- O é o VPL dos custos operacionais (opex);
- E é o VPL dos custos sociais e ambientais e benefícios da opção;
- OS é o VPL da poupança opex , i.e. o dinheiro poupado por não se produzir a água
poupada pela opção; e
- W é o VPL da água total consumida ou poupada
O VPL de cada elemento é definido como a soma dos custos/poupança ao longo de 25
anos (sem considerar a vida útil da opção), com os custos/poupança futuros atualizados
com base em um taxa de atualização definida pelo usuário.
Módulo 3
 Fechamento
Serviços de abastecimento urbano de água estão se tornando cada vez mais difíceis de
manter devido à poluição dos recursos naturais e às crescentes demandas por água.
Available Water Resources
Demand Forecast
130
125
Tradicionalmente, essas restrições foram superadas por meio da melhoria das tecnologias
de tratamento e do desenvolvimento de novas fontes de abastecimento de água.
120
115
110
105
100
95
90
85
80
21
1
Available Water Resources
Demand Forecast
130
125
120
Em muitos casos, estas opções não são mais sustentáveis pois o custo de tratamento
aumenta e a disponibilidade dos recursos hídricos naturais finitos atinge seu limite.
115
110
105
100
95
90
85
80
31
21
1
1
Priorizando-se a proteção da fonte sobre um melhor tratamento e a gestão da demanda por
água sobre o aumento do fornecimento, uma cidade pode proteger e melhorar o ambiente
natural, melhorar os serviços de água e reduzir os custos de tratamento e distribuição.
Para que isto seja possível, as ligações entre o abastecimento de água, a drenagem
urbana, as águas residuárias e uma série de outros setores da gestão urbana precisam
ser reconhecidas. Uma abordagem integrada se torna então necessária.
The Urban
Water Cycle
Várias opções estão disponíveis para implantar-se tal abordagem. Essas incluem o
armazenamento natural e os sistemas de tratamento, tecnologias eficientes da água e o uso de
fontes alternativas de abastecimento, tais como águas pluviais e o reuso de águas residuárias.
É provável que a solução ideal seja uma combinação de tecnologias convencionais e
inovadoras. Estas devem ser escolhidas após uma avaliação com base em critérios de
sustentabilidade relevantes para as condições e necessidades locais.
AISC =
C + O + E – OS
W
49
50
NA CIDADE DO FUTURO
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interim%20report.pdf
51
O projeto SWITCH tem por objetivo alcançar uma gestão mais sustentável de águas urbanas na “Cidade
do Futuro”. Um consórcio de 33 organizações parceiras de 15 países está trabalhando em inovadoras
soluções científicas, tecnológicas e socioeconômicas, que poderão então ser replicadas mais rapidamente
por todo o mundo.
www.switchtraining.eu
Contato:
Parceiros:
ICLEI Secretariado para América Latina e Caribe
Escritório de Projetos ICLEI - Brasil
Av. IV Centenário, 1268, sala 215
Portão 7A do Parque Ibirapuera
CEP 04030-000 São Paulo, SP Brasil
http://www.iclei.org/lacs/portugues
Tel: +55-11-5084 3079
Fax: + 55-11-5084 3082
Email : [email protected]
ISBN 978-85-99093-13-9 (PDF)
ISBN 978-85-99093-17-7 (CD-ROM)

Módulo 3 - SWITCH Training Kit

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