Fundação Araucária; CAPES / As principais questões relacionadas com a conservação da água nos centros urbanos são: o aumento do custo de abastecimento de água, o crescimento da demanda, a poluição e as diferenças na distribuição dos recursos hídricos. A conservação da água está associada ao uso controlado e eficiente da água, e contempla tanto medidas de uso racional quanto de reúso de água. Assim, as práticas conservacionistas são uma maneira inteligente de otimizar e regular a demanda e oferta de água para novas atividades e usuários, sem, contudo, comprometer o suprimento dos corpos hídricos e a preservação do ambiente natural. Este estudo tem por objetivo analisar a gestão da água de um shopping center (SC) e o aproveitamento de águas pluviais (APs) combinado com reúso de água cinza (AC). Nas edificações, de um modo geral, são frequentes os desperdícios de água provocados por vazamentos nos sistemas hidráulicos e nas peças sanitárias. A causa desses elevados volumes de água utilizada no sistema, muitas vezes, é decorrente de concepções inadequadas de projeto, de procedimentos incorretos de manutenção e maus hábitos dos usuários. No sul do Brasil, onde existe a ocorrência de chuvas durante quase todo o ano a escassez de água ocorre principalmente em alguns meses de inverno. Uma das dificuldades que aparecem nos estudos de AP é a correta determinação do volume de AP que poderá ser utilizada nos sistemas de abastecimento de água. Assim, neste trabalho, foi utilizado o método da simulação para determinar este volume. Foram realizadas simulações com as seguintes variáveis: precipitação, área de captação e consumo de água. Para os sistemas hidráulicos do SC, foram adotadas alternativas segmentadas. Ou seja, com ênfase no uso da AP e reutilização de AC. Outras alternativas de reúso de efluentes foram pouco abordadas devido a questões sanitárias, sendo essas, o efluente de vasos sanitários e pias de cozinha. A adoção das AC pode ser viável, se houver um fluxo significativo de AC, que supra a demanda de água requerida para o funcionamento adequado dos vasos sanitários e mictórios. As inspeções conduzidas neste estudo constataram, que o número de pias eram insuficientes para suprir água aos vasos sanitários e mictórios. Portanto, o sistema de reúso de AC foi considerado inviável em termos de demanda e oferta de água. Por outro lado, constatou-se a viabilidade do sistema de aproveitamento de APs, que pode facilmente fornecer água para todos os sanitários, além de contribuir para o arrefecimento do sistema de ar condicionado, tendo ainda um curto período de retorno. Um dos desafios deste trabalho foi a necessidade de comparar o consumo real de água com parâmetros de consumo de água utilizados em edifícios. Assim, foi utilizado um método que aborda a geração de índices de consumo de água específico para a actividade específica (SC). Os índices de consumo de água demonstraram que o SC estudado possui um programa de gestão de água adequado. / The main issues related to water conservation in urban centers are the increase in water supply cost, demand growth, pollution and differences in the distribution of water resources. Water conservation, the controlled and efficient use of water, includes both measures as reasonable means of water reuse. Thus, conservation practices are an effective way to meet demand and supply water to new activities and users without jeopardizing the supplying water bodies and preserving the natural environment. This study aims to examine the water management of a shopping mall and the use of rainwater harvesting combined with greywater reuse. For buildings in general, water loss is common due to leaks in the hydraulic and restroom equipment. These losses, which are caused by a high volume of water used and wasted in the system, are often the result of design errors, incorrect maintenance procedures and users' bad habits In southern Brazil, where there is rainfall almost all year long, water shortages occasionally occur, particularly in some winter mouths. One difficulty that appears on rainwater studies is the proper determination of rainwater volume that can be used to address water supply systems. In this work, the simulation method was used to determine this volume. Thus, simulations with the following variables: rainfall, catchment area and water consumption were performed. For mall's hydraulic systems, segmented alternatives are adopted. That is, focusing on the use of rainwater or greywater reuse. Other alternatives of effluent reuse have been slightly discussed due to sanitary issues, those are effluents from toilets and kitchen sinks. The adoption of greywater may be feasible if there is a significant flow of greywater to comply water demand for toilet flushing. The inspections made in this study found that the quantity of sinks was insufficient to supply an adequate amount of water to toilets and urinals. The greywater reuse system was found to be infeasible in terms of demand and supply of water. Conversely, the rainwater harvesting system was entirely feasible and easily supplied water to all restrooms and contributed to the cooling of the air conditioning system with a short payback period. One of the challenges of this work was the need to compare the actual water consumption with a water consumption parameter used in buildings. Thus, a method that addresses the generation of specific consumption indexes for specific activity (like a mall) was used. The water consumption indices showed that this mall has a satisfactory water management program.

Capes / Os sistemas de aproveitamento de águas pluviais têm sido apontados como uma importante fonte para atender às demandas de água. Em geral, o reservatório é o item mais caro do sistema. A depender do modelo o sistema pode ser super ou subdimensionado. Além disso, há a necessidade de associar o cálculo do volume do tanque ao perfil de precipitação da região. Este trabalho tem como objetivo desenvolver uma ferramenta gráfica para auxiliar o dimensionamento de volume de reservatórios para captação de águas pluviais, um estudo de caso na região norte de Rondônia. Propõe-se a elaboração de gráficos de contorno a partir das variáveis: área de captação, volume de reservação e eficiência no atendimento à demanda de água da chuva para uso doméstico e industrial. A eficiência foi obtida por meio do método de simulação de balanço contínuo. Para criar o gráfico de contorno são usados três modelos de ajuste de superfícies, Biharmonic spline interpolant, Locally weighted smoothing quadratic regression e Linear Polynomial disponíveis no software MATLAB. A região de influência das estações pluviométricas selecionadas para simulação de balanço contínuo foi encontrada pelo método Inverso da Distância Ponderada, IDW (Inverse Distance Weighting). Parte da região norte do estado de Rondônia foi definida como área de influência do sistema gráfico. No geral, os métodos de ajuste de superfície apresentaram um bom resultado com R2 maiores que 0,96. O método de interpolação Biharmonic spline interpolant apresentou o melhor resultado demostrando-se adequado na explicação da variação dos dados observados. Isso significa que o gráfico de contorno gerado pode ser usado como ferramenta de auxílio de tomada de decisão no dimensionamento de reservatório mais apropriado. Foram desenvolvidos gráficos de contorno que exibem a eficiência no atendimento às demandas domésticas e industriais por água da chuva, como uma função de uma ampla faixa tanto de área de captação como de volume do tanque pelo método Biharmonic spline interpolant. Os valores de RMSE para validação foram menores que 0,7. As demandas residenciais às quais desenvolveu-se ajuste de superfície e gráficos de contorno variam entre 60 e 600 L d-1; e as demandas industriais de 500 a 50.000 L d-1. / Rainwater harvesting systems have been pointed out as an important source to meet water demands. In general, the reservoir is the most expensive item of the system. Depending on the chosen method, the system can be over- or undersized. In addition, the region rainfall profile must be associated to the design of the tank. Therefore, this study aims to develop a graphical tool to assist rainwater harvesting tanks sizing, a case study in the region of Rondônia. It is proposed to draw a contour plot from the variables: catchment area, reservoir volume and efficiency in meeting domestic and industrial rainwater demands. The efficiency was obtained through the continuous water balance simulation method. Three surface fitting models were used to create the contour plot, Biharmonic spline interpolant, Locally weighted smoothing quadratic regression and Linear Polynomial, available on the MATLAB software. The influence region of the selected rainfall stations used for the continuous balance simulation was found by the Inverse Distance Weighting (IDW) method. Part of the northern region of Rondônia state was defined as graphic system influence area. In general, the surface fitting methods showed a good performance with R2 greater than 0,96. The Biharmonic spline interpolant method presented the best result due to its capability of explaining observed data variation. Hence, the generated contour plot can be used as decision-making aid tool in tank volume selection. Contour plots were developed to show the efficiency in meeting domestic and industrial rainwater demands as a function of a wide range of both catchment area and tank volume through the Biharmonic spline interpolant method. The RMSE values for validation were lower than 0,7. The residential demands to which surface fitting and contour graphics were developed vary between 60 and 600 L d-1; and the industrial demands vary between 500 and 50.000 L d-1.

Orientador: Rodrigo Braga Moruzzi / Banca: Alexandre Silveira / Banca: Samuel Conceição de Oliveira / Resumo: O presente trabalho foi desenvolvido em três etapas, cronologicamente: i) estudo da qualidade de águas pluviais coletadas por telhada por telhado cerâmico e armazenadas; ii) modificações em estado experimental em escala real de coleta e tratamento simplificado de águas pluviais, para possibilitar o estudo de três diferentes meios filtrantes; e iii) coletas, estudos de tratabilidade em escala de bancada e estudos do tratamento em escala real. Os resultados indicam que: i) as águas pluviais coletadas após escoamento sobre telhados cerâmicos necessitam de tratamento para assegurar o uso, mesmo que para atividades não potáveis, conforme recomendações da NBR 15527 (ABNT, 2007); cada precipitação possui aspectos qualitativos particulares, significativamente dependentes do período de estiagem antecedente à chuva, de modo que demandam ensaios de tratabilidade para cada evento: ii) a implantação de sistemas de coleta e tratamento/aproveitamento de águas pluviais em novos empreendimentos imobiliários é mais conveniente do que a inclusão desse sistemas como adaptação de sistemas de água já existentes; iii) para as águas pluviais estudadas, em nenhuma configuração de tratamento foi integralmente atendido o padrão de qualidade recomendado pela NBR 15527 (ABNT, 2007), entretanto, a estratégia de tratamento simplificado investigado pode produzir água com a qualidade recomendada / Abstract: The present work was developed in three steps, in the following chronological order: i) study of the quality o stored roof-harvested rainwater; ii) modifications in the full-scale experimental plant for rainwater harvesting and simplified treating, to enable the study of three different media filter, iii) harvest of rainwater, treatability studies in bench scale and study of the full-scale treatment. The results indicate that: i) the ceramic roof-harvested rainwater require treatment to safeguard uses, even for non-drinkable purposes, according to recommendations of the current norm NBR 15527 (ABNT, 2007); each rain event presents specific qualitative aspects, significantly dependent on the dry days before the rain, hence, each harvested rainwater demands treatability studies; ii) the implementation of rainwater harvesting and treatment systems in new buildings is more convenient than the addition of those systems as adaptations of water systems from previolusly existing buildings. iii) for the studied rainwater, nome of the treatment configurations completely met the quality recommended by norm, through, the treatment strategy can produce water which meet the quality recommendations / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-20Bitstream added on 2014-06-13T19:38:37Z : No. of bitstreams: 1 nakada_lyk_me_bauru.pdf: 2147740 bytes, checksum: 0a4ee05972f9488a128466336dde5ede (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O presente trabalho foi desenvolvido em três etapas, cronologicamente: i) estudo da qualidade de águas pluviais coletadas por telhada por telhado cerâmico e armazenadas; ii) modificações em estado experimental em escala real de coleta e tratamento simplificado de águas pluviais, para possibilitar o estudo de três diferentes meios filtrantes; e iii) coletas, estudos de tratabilidade em escala de bancada e estudos do tratamento em escala real. Os resultados indicam que: i) as águas pluviais coletadas após escoamento sobre telhados cerâmicos necessitam de tratamento para assegurar o uso, mesmo que para atividades não potáveis, conforme recomendações da NBR 15527 (ABNT, 2007); cada precipitação possui aspectos qualitativos particulares, significativamente dependentes do período de estiagem antecedente à chuva, de modo que demandam ensaios de tratabilidade para cada evento: ii) a implantação de sistemas de coleta e tratamento/aproveitamento de águas pluviais em novos empreendimentos imobiliários é mais conveniente do que a inclusão desse sistemas como adaptação de sistemas de água já existentes; iii) para as águas pluviais estudadas, em nenhuma configuração de tratamento foi integralmente atendido o padrão de qualidade recomendado pela NBR 15527 (ABNT, 2007), entretanto, a estratégia de tratamento simplificado investigado pode produzir água com a qualidade recomendada / The present work was developed in three steps, in the following chronological order: i) study of the quality o stored roof-harvested rainwater; ii) modifications in the full-scale experimental plant for rainwater harvesting and simplified treating, to enable the study of three different media filter, iii) harvest of rainwater, treatability studies in bench scale and study of the full-scale treatment. The results indicate that: i) the ceramic roof-harvested rainwater require treatment to safeguard uses, even for non-drinkable purposes, according to recommendations of the current norm NBR 15527 (ABNT, 2007); each rain event presents specific qualitative aspects, significantly dependent on the dry days before the rain, hence, each harvested rainwater demands treatability studies; ii) the implementation of rainwater harvesting and treatment systems in new buildings is more convenient than the addition of those systems as adaptations of water systems from previolusly existing buildings. iii) for the studied rainwater, nome of the treatment configurations completely met the quality recommended by norm, through, the treatment strategy can produce water which meet the quality recommendations

CAPES / O ciclo hidrológico sustenta a falsa ideia de que a água é um recurso natural ilimitado e por esse motivo a questão foi negligenciada por muito tempo. Atualmente, entretanto, a preocupação com a água no planeta já ultrapassou os limites de países que sofrem de escassez. Isso resulta em uma busca constante por programas de conservação da água e pelo uso de fontes alternativas para consumo humano, dentre elas o aproveitamento de água da chuva. O presente trabalho tem por objetivo principal a verificação do impacto do aproveitamento de água da chuva em residências unifamiliares no consumo de água potável e na drenagem urbana. Através do estudo de caso de um condomínio horizontal na cidade de Curitiba, Paraná, fez-se uma avaliação quantitativa do volume de chuva aproveitado e extravasado no sistema de aproveitamento, através de dois métodos de dimensionamento do volume do reservatório: Método Prático Alemão (ABNT 15.527/2007) e Método do Decreto 293/2006 de Curitiba. Além disso, utilizando dados pluviométricos diários, desde 1997 até 2013, três cenários de demanda de água de chuva foram criados, dos quais é possível verificar a eficiência e a confiança dos sistemas adotados, a fim de determinar quanto da demanda é atendida e quanta água fica retida nos reservatórios. / The false idea that water is an unlimited natural resource is supported by the water cycle, and therefore the issue has been neglected for too long. Nowadays, however, the water problem on the planet has exceeded the boundaries of countries suffering from shortages. It results in a constant search for programs of water conservation and use of alternative sources for human consumption, including the use of rainwater. This paper presents, as the main objective, the verification of the impact of rainwater harvesting system in single family residences at consumption of drinking water and urban drainage. Through the case study of a horizontal condominium in the city of Curitiba, Paraná, it presents a quantitative assessment of the volume of rain that is used and overflowed, using two methods of sizing tank volume: Method Practical German (ABNT 15,527 / 2007) and Method of Decree 293/2006 of Curitiba. Furthermore, it uses daily rainfall data since 1997 until 2013 to creates three demand scenarios of rainwater. With it is possible to verify the efficiency and confidence of the adopted systems in order to determine how much of the demand is met and how much water is retained in reservoirs.

CAPES / O estudo consiste em uma comparação da qualidade da água da chuva coletada em duas formas distintas de captação: um sistema composto por um telhado inclinado com telhas de concreto, nomeada (casa 1) e o outro composto por uma cobertura plana com telhado verde, ou seja, vegetado, nomeada (casa 2). Tem por objetivo caracterizar os sistemas utilizados nas duas formas de cobertura, analisar a qualidade da água da chuva captada nos dois sistemas e fazer o acompanhamento da qualidade da água armazenada para posterior uso ao longo do estudo com o intuito de verificar a eficiência e comportamento dos sistemas de captação. Objetiva ainda encontrar relações nas variáveis envolvidas e apresentar os resultados de forma a estabelecer uma comparação qualitativa no desempenho das duas coberturas. O estudo foi realizado em duas casas localizadas na região noroeste da cidade de Curitiba, capital do Paraná. Na casa 1, com telhas de concreto, a água da chuva que escoa pelo telhado é primeiramente coletada por uma calha, seguindo por um duto vertical até o nível do solo, no qual se encontra um filtro simples, então a água é encaminhada para uma cisterna, onde é armazenada, para posterior uso na torneira externa para onde a água é bombeada. Já na casa 2, com cobertura plana vegetada, a água da chuva após passar pelo telhado verde é conduzida por dutos verticais até a cisterna de concreto no nível do solo, então uma eletrobomba recalca a água até um reservatório localizado na cobertura, acima do nível do telhado verde, para armazenamento e posterior uso na torneira externa. As amostras coletadas em nove eventos (17/05/2013 a 03/12/2013) foram analisadas quanto à: pH, turbidez, oxigênio dissolvido e temperatura, que foram medidos no próprio local. Demanda química de oxigênio (DQO), amônia, nitrito, nitrato e fosfato foram amostrados e analisados no laboratório de Saneamento da UTFPR, Campus Ecoville. Ainda quanto à presença de coliformes totais e termotolerantes (E. Coli), foram realizados em um laboratório terceirizado. Observou-se que o telhado convencional da casa 1 apresentou maior qualidade no parâmetro turbidez e demanda química de oxigênio (DQO), já o telhado verde diminuiu a acidez natural da água da chuva. As duas coberturas se mostraram eficientes pela concentração de amônia e nitrato, contudo indicaram concentrações elevadas de fosfato. Nos parâmetros microbiológicos os dois telhados não obtiveram qualidade suficiente para atender a NBR 15.527/2007. Desta forma, tomadas as devidas precauções, se recomenda o uso da água proveniente dos telhados, vegetados e convencional, para descargas de bacias sanitárias, irrigação de gramados e plantas ornamentais, lavagem de veículos, limpeza de calçadas e ruas, limpeza de pátios, espelhos d'água e usos industriais, conforme estabelecido na norma. / The study consists of a comparison of the quality of rainwater collected in two distinct ways of catchments: a system composed of a pitched roof with concrete tiles and another consisted of a vegetated flat coverage, as known as green roof. It aims to characterize the systems used in both forms of coverage, to analyze the quality of rainwater captured in the two systems and to monitor the quality of water stored for later use throughout the study in order to verify the efficiency and performance of catchment systems. It also aims to find relations in the involved variables and to present the results in order to establish a qualitative comparison in the performance of two coverages. The study was conducted in two houses located in the northwest region of the city of Curitiba, capital of Paraná. The appointee, house 1, has a pitched roof with concrete tiles, the rainwater that seeps through the roof is first collected by a trough, followed by a vertical duct to the ground level, with a simple filter, then the water is sent into a tank where it is stored for later use in the external faucet where the water is pumped. However, at house 2, with vegetated flat roof, after passing through the green roof the rainwater is driven by vertical ducts to the concrete tank at ground level, then an electric pump represses the water to a reservoir located on the roof, above the green roof ́s level for storage and later use on the external tap. Samples collected in nine events (17/05/2013 to 03/12/2013) were analyzed for pH, turbidity, dissolved oxygen and temperature, they were measured in situ. Chemical oxygen demand (COD), ammonia, nitrite, nitrate and phosphate were sampled and analyzed in the laboratory of Sanitation UTFPR Campus Ecoville. Nevertheless, for the presence of total and fecal coliforms (E. coli), tests were performed on an outsourced laboratory. As for the results obtained, the conventional roof house 1 rainwater had higher quality in turbidity and chemical oxygen demand (COD) parameter, whereas in house 2 the green roof reduced the natural acidity of rainwater. The two covers were effective in the concentration of ammonia and nitrate, though indicated high concentrations of phosphate. Microbiological parameters in neither roofs met the NBR 15.527/2007 quality. Thus, taken due precautions, it is recommend the use of water from roofs, vegetated and conventional, to flush toilets, to irrigate lawns and ornamental plants, to wash vehicles, to clean sidewalks and streets, to clean patios, water mirrors and to industrial uses, as defined in the standards.

CAPES / O ciclo hidrológico sustenta a falsa ideia de que a água é um recurso natural ilimitado e por esse motivo a questão foi negligenciada por muito tempo. Atualmente, entretanto, a preocupação com a água no planeta já ultrapassou os limites de países que sofrem de escassez. Isso resulta em uma busca constante por programas de conservação da água e pelo uso de fontes alternativas para consumo humano, dentre elas o aproveitamento de água da chuva. O presente trabalho tem por objetivo principal a verificação do impacto do aproveitamento de água da chuva em residências unifamiliares no consumo de água potável e na drenagem urbana. Através do estudo de caso de um condomínio horizontal na cidade de Curitiba, Paraná, fez-se uma avaliação quantitativa do volume de chuva aproveitado e extravasado no sistema de aproveitamento, através de do is métodos de dimensionamento do volume do reservatório: Método Prático Alemão (ABNT 15.527/2007) e Método do Decreto 293/2006 de Curitiba. Além disso, utilizando dados pluviométricos diários, desde 1997 até 2013, três cenários de demanda de água de chuva foram criados, dos quais é possível verificar a eficiência e a confiança dos sistemas adotados, a fim de determinar quanto da demanda é atendida e quanta água fica retida nos reservatórios. / The false idea that water is an unlimited natural resource is supported by the water cycle, and therefore the issue has been neglected for too long. Nowadays, however, the water problem on the planet has exceeded the boundaries of countries suffering from shortages. It results in a constant search for programs of water conservation and use of alternative sources for human consumption, including the use of rainwater. This paper presents, as the main objective, the verification of the impact of rainwater harvesting system in single family residences at consumption of drinking water and urban drainage. Through the case study of a horizontal condominium in the city of Curitiba, Paraná, it presents a quantitative assessment of the volume of rain that is used and overflowed, using two methods of sizing tank volume: Method Practical German (ABNT 15,527 / 2007) and Method of Decree 293/2006 of Curitiba. Furthermore, it uses daily rainfall data since 1997 until 2013 to creates three demand scenarios of rainwater. With it is possible to verify the efficiency and confidence of the adopted systems in order to determine how much of the demand is met and how much water is retained in reservoirs.

CAPES / O ciclo hidrológico sustenta a falsa ideia de que a água é um recurso natural ilimitado e por esse motivo a questão foi negligenciada por muito tempo. Atualmente, entretanto, a preocupação com a água no planeta já ultrapassou os limites de países que sofrem de escassez. Isso resulta em uma busca constante por programas de conservação da água e pelo uso de fontes alternativas para consumo humano, dentre elas o aproveitamento de água da chuva. O presente trabalho tem por objetivo principal a verificação do impacto do aproveitamento de água da chuva em residências unifamiliares no consumo de água potável e na drenagem urbana. Através do estudo de caso de um condomínio horizontal na cidade de Curitiba, Paraná, fez-se uma avaliação quantitativa do volume de chuva aproveitado e extravasado no sistema de aproveitamento, através de dois métodos de dimensionamento do volume do reservatório: Método Prático Alemão (ABNT 15.527/2007) e Método do Decreto 293/2006 de Curitiba. Além disso, utilizando dados pluviométricos diários, desde 1997 até 2013, três cenários de demanda de água de chuva foram criados, dos quais é possível verificar a eficiência e a confiança dos sistemas adotados, a fim de determinar quanto da demanda é atendida e quanta água fica retida nos reservatórios. / The false idea that water is an unlimited natural resource is supported by the water cycle, and therefore the issue has been neglected for too long. Nowadays, however, the water problem on the planet has exceeded the boundaries of countries suffering from shortages. It results in a constant search for programs of water conservation and use of alternative sources for human consumption, including the use of rainwater. This paper presents, as the main objective, the verification of the impact of rainwater harvesting system in single family residences at consumption of drinking water and urban drainage. Through the case study of a horizontal condominium in the city of Curitiba, Paraná, it presents a quantitative assessment of the volume of rain that is used and overflowed, using two methods of sizing tank volume: Method Practical German (ABNT 15,527 / 2007) and Method of Decree 293/2006 of Curitiba. Furthermore, it uses daily rainfall data since 1997 until 2013 to creates three demand scenarios of rainwater. With it is possible to verify the efficiency and confidence of the adopted systems in order to determine how much of the demand is met and how much water is retained in reservoirs.

CAPES / O estudo consiste em uma comparação da qualidade da água da chuva coletada em duas formas distintas de captação: um sistema composto por um telhado inclinado com telhas de concreto, nomeada (casa 1) e o outro composto por uma cobertura plana com telhado verde, ou seja, vegetado, nomeada (casa 2). Tem por objetivo caracterizar os sistemas utilizados nas duas formas de cobertura, analisar a qualidade da água da chuva captada nos dois sistemas e fazer o acompanhamento da qualidade da água armazenada para posterior uso ao longo do estudo com o intuito de verificar a eficiência e comportamento dos sistemas de captação. Objetiva ainda encontrar relações nas variáveis envolvidas e apresentar os resultados de forma a estabelecer uma comparação qualitativa no desempenho das duas coberturas. O estudo foi realizado em duas casas localizadas na região noroeste da cidade de Curitiba, capital do Paraná. Na casa 1, com telhas de concreto, a água da chuva que escoa pelo telhado é primeiramente coletada por uma calha, seguindo por um duto vertical até o nível do solo, no qual se encontra um filtro simples, então a água é encaminhada para uma cisterna, onde é armazenada, para posterior uso na torneira externa para onde a água é bombeada. Já na casa 2, com cobertura plana vegetada, a água da chuva após passar pelo telhado verde é conduzida por dutos verticais até a cisterna de concreto no nível do solo, então uma eletrobomba recalca a água até um reservatório localizado na cobertura, acima do nível do telhado verde, para armazenamento e posterior uso na torneira externa. As amostras coletadas em nove eventos (17/05/2013 a 03/12/2013) foram analisadas quanto à: pH, turbidez, oxigênio dissolvido e temperatura, que foram medidos no próprio local. Demanda química de oxigênio (DQO), amônia, nitrito, nitrato e fosfato foram amostrados e analisados no laboratório de Saneamento da UTFPR, Campus Ecoville. Ainda quanto à presença de coliformes totais e termotolerantes (E. Coli), foram realizados em um laboratório terceirizado. Observou-se que o telhado convencional da casa 1 apresentou maior qualidade no parâmetro turbidez e demanda química de oxigênio (DQO), já o telhado verde diminuiu a acidez natural da água da chuva. As duas coberturas se mostraram eficientes pela concentração de amônia e nitrato, contudo indicaram concentrações elevadas de fosfato. Nos parâmetros microbiológicos os dois telhados não obtiveram qualidade suficiente para atender a NBR 15.527/2007. Desta forma, tomadas as devidas precauções, se recomenda o uso da água proveniente dos telhados, vegetados e convencional, para descargas de bacias sanitárias, irrigação de gramados e plantas ornamentais, lavagem de veículos, limpeza de calçadas e ruas, limpeza de pátios, espelhos d'água e usos industriais, conforme estabelecido na norma. / The study consists of a comparison of the quality of rainwater collected in two distinct ways of catchments: a system composed of a pitched roof with concrete tiles and another consisted of a vegetated flat coverage, as known as green roof. It aims to characterize the systems used in both forms of coverage, to analyze the quality of rainwater captured in the two systems and to monitor the quality of water stored for later use throughout the study in order to verify the efficiency and performance of catchment systems. It also aims to find relations in the involved variables and to present the results in order to establish a qualitative comparison in the performance of two coverages. The study was conducted in two houses located in the northwest region of the city of Curitiba, capital of Paraná. The appointee, house 1, has a pitched roof with concrete tiles, the rainwater that seeps through the roof is first collected by a trough, followed by a vertical duct to the ground level, with a simple filter, then the water is sent into a tank where it is stored for later use in the external faucet where the water is pumped. However, at house 2, with vegetated flat roof, after passing through the green roof the rainwater is driven by vertical ducts to the concrete tank at ground level, then an electric pump represses the water to a reservoir located on the roof, above the green roof ́s level for storage and later use on the external tap. Samples collected in nine events (17/05/2013 to 03/12/2013) were analyzed for pH, turbidity, dissolved oxygen and temperature, they were measured in situ. Chemical oxygen demand (COD), ammonia, nitrite, nitrate and phosphate were sampled and analyzed in the laboratory of Sanitation UTFPR Campus Ecoville. Nevertheless, for the presence of total and fecal coliforms (E. coli), tests were performed on an outsourced laboratory. As for the results obtained, the conventional roof house 1 rainwater had higher quality in turbidity and chemical oxygen demand (COD) parameter, whereas in house 2 the green roof reduced the natural acidity of rainwater. The two covers were effective in the concentration of ammonia and nitrate, though indicated high concentrations of phosphate. Microbiological parameters in neither roofs met the NBR 15.527/2007 quality. Thus, taken due precautions, it is recommend the use of water from roofs, vegetated and conventional, to flush toilets, to irrigate lawns and ornamental plants, to wash vehicles, to clean sidewalks and streets, to clean patios, water mirrors and to industrial uses, as defined in the standards.

PhDRDV / Institute for Rural Development / Approximately, 780 million of people in the world lack access to safe water for domestic use. Out of these, 37 % are found in sub-Saharan Africa. Because of the negative impact of climate variability and change, scarcity of water is likely to continue worsening. Although semi-arid areas experience water shortages, they receive limited amounts of rainfall. Rainwater might help alleviate temporal water shortages. However, rainwater is rarely harvested for use when most needed. The PhD in Rural Development thesis research was carried out in Mabayeni village, which falls under Ward 35 of Collins Chabane Local Municipality in Limpopo Province of South Africa. It was designed to develop a grassroots community-informed prototype for a technology that could be used to harvest rainwater for domestic use. A series of interrelated studies with the following specific objectives underpinned the research: (1) To determine the extent of water scarcity; (2) To identify strategies households used to cope with inadequate availability of water for domestic use; (3) To document the rainwater harvesting techniques rural households used; (4) To compare the features of rainwater harvesting technology that people of different age groups preferred; (5) To develop community-preferred prototypes of rainwater harvesting technology with the best potential to increase access to water for domestic use; and (6) To evaluate the community-preferred prototypes of rainwater harvesting technology. Partly, the study was conducted as a follow-up to a Master’s research study on climate change carried out in 2014 in Mabayeni village. In the 2014 study, it was revealed that water scarcity was a major result of climate change in the area. In addition, Mabayeni was perceived as the driest compared to other villages in the ward. The Cresswell (2013) explanatory sequential mixed method design guided the study. Multi-stage sampling was followed to select respondents. This entailed categorizing respondents first dividing them by age and gender. Respondents were placed in the following clusters: children (boys and girls), youth (male and female), adult (men and women), and the elderly. This was done in order to ensure that there was triangulation of data sources. Various participatory research techniques were used to collect qualitative data for the same reason. For objective 1, data collection techniques such as photo voice, key informant interviews, focus group discussions, participatory mapping, transect walks, storytelling and seasonal diagramming were used. Data were analysed through card sorting, Atlas.ti version 7.5.7-mediated thematic content analysis, map ranking, matrix scoring and conversation analysis. Data collection techniques employed for objective 2 were similar to those used in objective 1 with the exception of participatory mapping. Thematic content analysis in Atlas.ti, map ranking and matrix ranking were used to analyse data for this objective. Only focus group discussions, key informant interviews and transect walks were used to collect data for objective 3. Data analysis techniques used were similar to those used in the previous objective with the exception of map ranking. For objective 4, data were collected through focus group discussions and analysed using matrix ranking and Atlas.ti-aided thematic content analysis. In objective 5, development of artefacts was guided by prototyping and sketch modelling techniques. Techniques such as verbal protocol analysis, mathematical calculations and presentation and analysis were used to analyse data. A questionnaire with open and closed ended questions was also used to collect data for the last objective. Open-ended questions were analysed using thematic content analysis. In addition, the Kruskal Wallis test in SPSS version 25 determined first, the two prototypes (one for zinc and another for thatch roof) that were regarded as the best; and second, if prototype component ratings significantly differed (p <0.05) across prototypes. As a post hoc test, the Dunn’s test in R Statistical Software version 3.3.0 was used for pairwise comparisons. Data saturation determined the sample size. A total of 17 community engagement sessions were held to collect, analyse and validate findings with the grassroots community members in Mabayeni village. Water scarcity in Mabayeni village was reconfirmed to be seasonal. The dry season in each year was five months long. During this time, residents adopted random, risky and unhygienic coping strategies. Although rainwater was collected from rooftops, there was no formal technology used to gather and store large quantities for later use. This was attributed to lack of resources and knowledge on how to develop such technologies. The most commonly preferred features of rainwater harvesting technology across interest groups related to water quality, construction materials and security. All interest groups preferred a technology that harvested clean/potable water. Moreover, the elderly wanted a technology that would help them access the stored water easily. In total, 14 prototypes were developed. When all the interest groups evaluated the prototypes, the ones that boys and men developed were selected as the best for zinc and thatched roofbased technologies, respectively. Selection of a prototype that children produced as the best underlined that children were an important resource that communities should never marginalise. Nor should their ability to contribute useful ideas be underestimated when seeking solutions to local challenges. Active involvement of grassroots community members in the entire design process helped tailor specifications of the technology to user needs, thereby highlighting the importance of inclusive decision making in development practice. This was also important because it created ownership and increased chances of adopting the technology. Lastly, the current study reaffirmed the view that postgraduate degree research can be harnessed to coproduce solutions to community-identified challenges. / NRF