Produção Mais Limpa

 . Introdução

As pressões sobre os sistemas centralizados de abastecimento de água, como mudanças climáticas, urbanização, crescimento populacional e mudanças nas condições socioeconômicas em todo o mundo, catalisaram o interesse em abordagens alternativas para garantir a segurança da água. Isso inclui considerar onde essa infraestrutura centralizada pode ser complementada com infraestrutura descentralizada, por exemplo, sistemas de coleta de água da chuva (RWH). Isso é particularmente notável em países com potencial para "saltar" o bloqueio aos sistemas de infraestrutura centralizada que a maioria dos países "ocidentais" estão experimentando e, ao fazê-lo, também consideram as práticas sociais, capacidades humanas e relações sociais que adicionam mais complexidade ao resolver problemas de segurança da água ( Jepson et al., 2017) Foi demonstrado que o RWH produz múltiplos benefícios, além de ser um abastecimento de água alternativo, com tais benefícios incluindo atenuação de águas pluviais , autonomia de água e redução do consumo de energia ( Melville-Shreeve et al., 2016 ).

RWH é a coleta e uso de escoamento superficial , com telhados sendo a principal área de captação de escolha devido à contaminação limitada da superfície. O escoamento do telhado é coletado por meio de produtos de água da chuva, como calhas e calhas, e armazenado em tanques, depois dos quais é alimentado para vários pontos de uso (geralmente não potável), como descarga de banheiro, irrigação de jardim, lavagem de veículos ou em máquinas de lavar (Konig , nd). Nos últimos 10 anos, houve um aumento no volume de pesquisas sobre vários aspectos de RWH (Campisano et al., 2017 ) com um foco significativo em avaliações de viabilidade e análise de custo-benefício (Amos et al., 2016,Domínguez et al., 2017 , Ghisi e Schondermark, 2013 , Wang e Zimmerman, 2015 ) e aumentar a eficácia das configurações do sistema para diferentes tipos de propriedades e objetivos do usuário final ( Melville-Shreeve et al., 2016 ).

Além disso, houve uma série de estudos de LCA em sistemas RWH instalados em diferentes regiões do mundo. Por exemplo, Morales-Pinzón et al. (2012) avaliaram um sistema RWH doméstico para 3 tipos diferentes de edifícios em escala urbana em 16 cidades na Espanha e encontraram o uso de energia fóssil do ciclo de vida para a água fornecida na faixa de 5,76 a 14,4 MJ / m 3 e gases de efeito estufa (GEE ) emissões de 0,27 a 1,38 kg CO 2 -eq / m 3 . Ghimire et al. (2014) avaliaram sistemas domésticos de RWH para uma bacia hidrográfica na Virgínia, EUA, e os comparou com a água municipal. Seus resultados sugerem que a água RWH supera a água municipal em todas as categorias de impacto ambiental consideradas, excetoEcotoxicidade , com uso de energia fóssil no ciclo de vida e emissões de GEE para água doméstica RWH de 5,44 MJ / m 3 e 0,41 kg CO 2 -eq / m 3 , respectivamente, em oposição a 9,63 MJ / m 3 e 0,85 kg CO 2 -eq / m 3 para água municipal. Ghimire et al. posteriormente analisou um sistema RWH comercial em comparação com um sistema de água municipal para Washington, DC ( Ghimire et al., 2017 ). Eles descobriram que o sistema RWH superou o sistema de água municipal em todas as categorias de impacto, exceto a Destruição do Ozônio e o uso de energia foi o contribuinte dominante para a maioria das categorias de impacto para ambos os sistemas. Vialle et al. (2015)avaliou os impactos ambientais de um sistema RWH doméstico na França para descarga de vasos sanitários e descobriu que a água fornecida através do sistema RWH tinha um impacto ligeiramente maior do que a água da rede (água potável proveniente de um sistema de abastecimento centralizado). Eles também observaram que quando uma etapa de desinfecção era incluída, o desempenho ambiental do sistema RWH se tornava altamente desfavorável devido ao alto consumo de eletricidade. Angrill et al. (2017)examinou os sistemas RWH nas regiões do Mediterrâneo e comparou os impactos ambientais de 24 configurações do sistema com diferentes localizações de tanques, altura de construção e distribuição de demanda. Eles descobriram que a localização do tanque e a estratégia de distribuição eram as variáveis ​​mais importantes na otimização dos sistemas RWH de uma perspectiva ambiental.

No entanto, até onde sabemos, não há estudo de LCA sobre água potávelproduzido a partir de RWH por sistemas descentralizados e sua comparação com a água da rede. Neste artigo, pretendemos preencher essa lacuna apresentando a primeira ACV abrangente sobre água potável produzida a partir de água da chuva coletada por um sistema de tratamento de ponto de uso (POU) com base em dados coletados em um teste de campo no Reino Unido. Também apresentamos uma visão geral do desempenho do novo dispositivo de tratamento POU usado para tratar a água da chuva coletada para um padrão potável. Consequentemente, o artigo será de interesse para pesquisadores e profissionais que trabalham nas áreas de segurança hídrica, cidades resilientes, comunidades fora da rede, hibridização de sistemas hídricos e futuros de água inteligente. O trabalho prossegue da seguinte forma. A seção de Materiais e Métodos descreve resumidamente o dispositivo de tratamento e as técnicas usadas para analisar seu desempenho e o impacto ambiental da água potável que produz. A seção a seguir resume os resultados das análises e discute suas implicações mais amplas. A última seção apresenta as principais conclusões do estudo.

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