Sistema integrado de reciclagem de águas pluviais e cinzas para adaptação às mudanças climáticas

dc.contributor.advisor1Formiga, Klebber Teodomiro Martins
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0787413754235970
dc.contributor.referee1Formiga, Klebber Teodomiro Martins
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0787413754235970
dc.contributor.referee2Silva, Daniela de Melo e
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9895211901348365
dc.contributor.referee3Milograna, Jussanã
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/3129133378606569
dc.contributor.referee4Santos, Ana Silvia Pereira
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/8562963317873136
dc.contributor.referee5Pacca, Sergio Almeida
dc.contributor.referee5Latteshttp://lattes.cnpq.br/1352455663841540
dc.creatorRodrigues, Andriane de Melo
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9227298491265406
dc.date.accessioned2025-10-06T18:20:59Z
dc.date.available2025-10-06T18:20:59Z
dc.date.issued2025-07-10
dc.description.abstractUrban areas face increasing challenges related to water supply, which are exacerbated by the impacts of climate change and continuous population growth. In this context, integrated approaches that combine Rainwater Harvesting (RWH) and Greywater Reuse (GWR) have emerged as promising alternatives to enhance urban water resilience and promote more sustainable water resource management. Against this backdrop, this thesis aims to contribute to the advancement of knowledge and to the improvement of practices related to the design, operation, and evaluation of decentralized and integrated RWH and GWR systems in residential settings, with a focus on financial, environmental, and operational aspects. To achieve this goal, three specific objectives were established: (i) to conduct a systematic literature review to identify design methods, knowledge gaps, and research trends related to these systems; (ii) to monitor the performance of an integrated RWH and GWR system operating in a residential building in Rio Verde, Goiás, Brazil, evaluating the quality and quantity of the water produced, the savings in potable water consumption, and the required maintenance frequency; and (iii) to assess the cost-benefit ratio of such systems at the household scale, considering environmental impacts through Life Cycle Assessment (LCA) and economic feasibility based on cost indicators. The results demonstrated that the complementary aeration and ultraviolet (UV) disinfection technologies implemented in the system were effective in removing organic matter, eliminating odors, and inactivating thermotolerant coliforms, ensuring satisfactory water quality for non-potable uses. Monitoring showed up to a 41% reduction in potable water consumption, highlighting the system’s potential to alleviate pressure on conventional water resources. The life cycle assessment indicated significant improvements in environmental performance, particularly when renewable (photovoltaic) energy was used to operate treatment and pumping devices. Moreover, the economic feasibility analysis showed that the system becomes financially more advantageous under scenarios of higher demand and intensive use of the recycled water, underscoring the importance of proper system sizing and user awareness. In conclusion, residential integrated RWH and GWR systems are technically feasible, environmentally beneficial, and economically attractive in urban contexts, representing a promising strategy to enhance water resilience and foster more sustainable urban water management practices. It is further recommended that public policies encourage the adoption of such solutions through subsidies, specific regulations, and environmental education programs, thereby maximizing their large-scale benefits.eng
dc.description.resumoAs áreas urbanas enfrentam desafios crescentes relacionados ao abastecimento de água, intensificados pelos impactos das mudanças climáticas e pelo contínuo crescimento populacional. Nesse contexto, abordagens integradas que combinam a captação de água pluvial (Rainwater Harvesting — RWH) e o reuso de água cinza (Greywater Reuse — GWR) configuram-se como alternativas promissoras para fortalecer a resiliência hídrica urbana e promover uma gestão mais sustentável dos recursos hídricos. Diante desse cenário, esta tese tem como objetivo contribuir para o avanço do conhecimento e para o aprimoramento das práticas associadas à concepção, operação e avaliação de sistemas descentralizados e integrados de RWH e GWR em residências, com foco nos aspectos financeiros, ambientais e operacionais. Para alcançar esse propósito, foram definidos três objetivos específicos: (i) realizar uma revisão sistemática da literatura para identificar métodos de projeto, lacunas de conhecimento e tendências de pesquisa relacionadas a esses sistemas; (ii) monitorar o desempenho de um sistema integrado de RWH e GWR em funcionamento em uma residência em Rio Verde (GO), Brasil, avaliando a qualidade e a quantidade da água produzida, os ganhos em economia de água potável e a frequência de manutenção necessária; e (iii) analisar a relação custo-benefício desses sistemas em escala residencial, considerando os impactos ambientais por meio da Análise do Ciclo de Vida (ACV) e a viabilidade econômica com base em indicadores de custo. Os resultados obtidos demonstraram que as tecnologias complementares de aeração e desinfecção por radiação ultravioleta implementadas no sistema foram eficazes na remoção de matéria orgânica, eliminação de odores e inativação de coliformes termotolerantes, garantindo qualidade satisfatória da água para usos não potáveis. O monitoramento indicou uma economia de até 41% no consumo de água potável, destacando o potencial do sistema para reduzir a pressão sobre os recursos hídricos convencionais. A análise de ciclo de vida revelou melhorias significativas no desempenho ambiental, especialmente com o uso de energia renovável (fotovoltaica) para operar os dispositivos de tratamento e bombeamento. Além disso, os estudos de viabilidade econômica indicaram que o sistema se torna mais vantajoso financeiramente em cenários de maior demanda e uso intensivo da água reciclada, reforçando a importância de estratégias de dimensionamento adequado e conscientização do usuário. Assim, conclui-se que sistemas residenciais integrados de RWH e GWR são tecnicamente viáveis, ambientalmente vantajosos e economicamente atrativos em contextos urbanos, representando uma alternativa promissora para promover a resiliência hídrica e práticas mais sustentáveis de gestão da água. Recomenda-se, ainda, que políticas públicas incentivem a adoção dessas soluções por meio de subsídios, regulamentações específicas e programas de educação ambiental, potencializando seus benefícios em larga escala
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás
dc.identifier.citationRODRIGUES, A. M. Sistema integrado de reciclagem de águas pluviais e cinzas para adaptação às mudanças climáticas. 2025. 125 f. Tese (Doutorado em Ciências Ambientais) - Pró-Reitoria de Pós-Graduação, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2025.
dc.identifier.urihttps://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/14774
dc.languagePortuguêspor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentPró-Reitoria de Pós-graduação (PRPG)
dc.publisher.initialsUFGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciências Ambientais (PRPG)
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectAbastecimento descentralizadopor
dc.subjectResiliência urbanapor
dc.subjectAvaliação do Ciclo de Vidapor
dc.subjectSustentabilidade hídricapor
dc.subjectGestão de águas urbanaspor
dc.subjectDecentralized supplyeng
dc.subjectUrban resilienceeng
dc.subjectLife Cycle Assessmenteng
dc.subjectWater sustainabilityeng
dc.subjectUrban water managementeng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO AMBIENTAL
dc.titleSistema integrado de reciclagem de águas pluviais e cinzas para adaptação às mudanças climáticas
dc.title.alternativeIntegrated rainwater and greywater recycling system for urban adaptation to climate changeeng
dc.typeTese

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