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Memorial TĂŠcnico

Technical Memorial


Introdução Introduction


O presente memorial tem como objetivo apresentar o processo de concepção e cálculos pertinentes da solução técnica adotada para implantação dos jardins filtrantes® para o L’Oréal Research and Innovation Centre - Rio de Janeiro. A solução adotada contempla 2 tratamentos diferenciados: um tratamento para efluente sanitário (filtering garden #1) e tratamento de águas pluviais (filtering garden #2 e #3). This memorial aims to present the process of designing and relevant calculations of the technical solution adopted to implement the filtering gardens© for L’Oréal Research and Innovation Center - Rio de Janeiro.

Introdução

The adopted solution offers 2 different treatments: a sanitary effluent treatment (filtering Garden # 1) and stormwater treatment (filtering garden # 2 and # 3).

Introduction

3 . 26


Tratamento sanitรกrio Wastewater treatment


TOALETES

(toilets) fluxo estimado: 24m³/dia Mictórios (Urinals) Toaletes (Toilets) (estimated flow: 24m³/day)

LAVATÓRIOS de LABs

COZINHA do RESTAURANTE

ÁGUAS CINZAS

ÁGUAS CINZAS

Chuveiros (Showers) Lavatórios (Sinks)

EFLUENTE SANITÁRIO (sanitary effluent)

(lab sinks) fluxo estimado: 17,3m³/dia (estimated flow: 17,3m³/day)

(gray water)

(restaurant kitchen) fluxo estimado: 16m³/dia (estimated flow: 16m³/day)

(gray water)

JARDIM FILTRANTE #1 - QUALIDADE DAS ÁGUAS RESIDUAIS (FILTERING GARDEN #1 - WASTEWATER QUALITY) Quantidade total de efluente (Total effluent amount)

57200 l/dia (l/day)

Parâmetro (Parameter)

Unidade (Unit)

Valor (Value)

Concentração DBO (DBO concentration) Carga DBO (DBO charge) Concentração DQO (DQO concentration) Carga DQO (DQO charge) Concentração SSt (SST concentration) Carga SST (SST charge) Concentração N amoniacal (N ammoniacal concentration) Carga N amonical (N ammoniacal charge) Concentração total de Fósforo (Total phosphorus concentration) Carga total de Fósforo (Total phosphorus charge)

l/dia (l/day) mg/l l/dia (l/day) mg/l l/dia (l/day) mg/l l/dia (l/day) mg/l l/dia (l/day) mg/l

297 19329 658 42883 280 18281 20 1295 11 729

Equivalente Habitante (Equivalent Inhabitant)

FG#1 tratamento sanitário wastewater treatment

350

Durante a concepção do L’Oréal Research and Innovation Centre, desejava-se um sistema de tratamento para os efluentes sanitários que respodesse aos preceitos de sustentabilidade contemporâneos e possibilitasse o reúso da água para diversos fins. Os jardins filtrantes® foram projetados para atender essas premissas, e, ao mesmo tempo, proporcionar um espaço aberto para circulação que tornase parte integrante do paisagismo. O dimensionamento dos jardins iniciou-se com a análise dos parâmetros de qualidade do efluente a ser gerado no edifício que foram fornecidos pela L’Oréal. A tabela ao lado explicita resumidamente as cargas a serem tratadas. During the design of L’Oréal Research and Innovation Centre, a treatment system for wastewater that would be directed towards the precepts of contemporary sustainability and make possible the reuse of water for various purposes was desired. The filtering gardens® were designed to meet these assumptions, and at the same time provide an open space that becomes an integral part of the landscape that surrounds the building.The sizing of the gardens began with the analysis of the quality parameters of the effluent to be generated in the building that were supplied by L’Oréal. The adjoining table briefly explains the loads to be handled.

5 . 26


L’Oreal R&I

filtro vertical

filtro horizontal

3 x 117m² = 351m²

2 x 105m² = 210m²

(vertical filter)

(horizontal filter)

lagoa plantada (planted pound) 358m²

Equivalente-habitante (EH) é uma unidade de referência utilizada pela Phytorestore para traduzir os parâmetros analisados num valor numérico que indicará qual deverá ser o tamanho dos jardins filtrantes® capazes de absorver as carga (tabela anterior). Como observado, o EH encontrado foi 350 para o efluente do L’Oréal RIC-RJ. Para este valor, o infográfico ao lado apresenta qual deve ser o tamanho dos 3 elementos básicos que compõem o jardim filtrante® sanitário: -filtros verticais -filtros horizontais -lagoa plantada Equivalent-inhabitant (EH) is a unit of reference used by Phytorestore to translate the parameters analyzed

meio receptor (environment)

FG#1

reuso

(reuse)

tratamento sanitário wastewater treatment

into a numerical value that indicates what should be the size of the filtering gardens® able to absorb the load described (previous table). As noted, the EH 350 was found for the effluent L’Oréal RIC-RJ. For this value, the infographic on the right shows what should be the size of three basic elements that make up the wastewater filtering garden®: -vertical filters -horizontal filters -planted pond

6 . 26


JARDIM FILTRANTE #1 - RESULTADOS ESPERADOS (FILTERING GARDEN #1 - EXPECTED RESULTS) Parâmetros (Parameters)

Unidade (Unit) Entrada (Incoming) Remoção % (Removal) Results (Resultados)

DBO DQO SST N amoniacal Fósforo total (Total P) Coliformes totais (Total coliforms)

mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l UFC/100ml

19329 42883 18281 1295 729 1,00 E+06

Descarca de bacias (Toilet flushing)

90 85 90 80 80 1,00 E+04

BACIAS e MICTÓRIOS (Toilets and urinals)

IRRIGAÇÃO

(Landscape irrigation)

JARDIM FILTRANTE #1 (filtering garden #1)

FG#1

BAÍA

fluxo extra será (bay) descartado na baía (overflow will be discharged to the bay)

tratamento sanitário wastewater treatment

1933 6432 1828 259 146 1,00 E+02

Os filtros verticais e horizontais promovem o tratamento substancial do efluente, removendo as cargas de nitratos, fosfatos, compostos orgânicos e outros elementos de interesse do meio líquido. Após a passagem pelos filtros verticais e horizontais, o efluente sanitário repousa na lagoa plantada por um período de 5 dias onde é oxigenado pelas plantas e desinfectado pela ação da luz solar. Nesta fase, os parâmetros de qualidade esperados na água estão explicitados na tabela ao lado. Após este período, a água tratada segue para o tanque de reúso interno ao edifcío e está própria para utilização em qualquer das atividades descritas no infográfico ao lado. The vertical and horizontal filters promote the very substantial effluent treatment, removing loads of nitrates, phosphates, organic compounds, and other elements of interest from the liquid. At this stage, the quality parameters expected in water are explained in the table shown. After passing through the vertical and horizontal filters, the sanitary effluent lies in the planted pond for five days where it is oxygenated by plants and disinfected by the action of sunlight. After this period, the treated water goes into the internal tank of reuse water inside the building and it is suitable for use in any of the activities described in the infographic aside.

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N



   





 



R AE K A T N 















 







 





1













TOALETES (bathrooms) LAVATÓRIOS (sinks) COZINHA (kitchen)

REUSE









Caminho da água no FG#1 / Waterflow inside FG#1 8 . 26


Tratamento pluvial Stormwater treatment


O tratamento pluvial tem como objetivo coletar as águas de chuva do site e purificálas a fim de permitir o reúso. Primeiramente, a chuva é encaminhada através de biovalas perimetrais para os jardins filtrantes®. Dentro dos jardins, a água é tratada durante um tempo determinado e, em seguida, é jogada em bacias de retenção (ou para a lagoa plantada). Seu armazenamento é importante não só para propiciar volume de reúso, mas para atingir as metas de manejamento estabelecidas pelo LEED. O tratamento pluvial foi dividido em 2 jardins separados devido a diferença na qualidade da água pluvial coletada. O filtering garden #2 recebe águas da rua e estacionamento, e o filtering garden #3, apenas do terreno natural. The rain treatment aims to collect rainwater from the

FG#2 + FG#3 tratamento pluvial stormwater treatment

site and purify it to allow reuse. Firstly, rain is routed through perimeter bioswales for filtering gardens®. Within the gardens, the water is treated for a certain time and then is thrown into retention basins (or the planted pond). Its storage is important not only to provide a substantial volume for reuse, but to achieve the goals set by LEED. The rain treatment was divided into 2 separate gardens because of the difference in the quality of collected rainwater. The filtering garden #2 receives water from the street and parking, filtering garden #3, only from the natural terrain.

10 . 26


N

ÁGUAS de ESTRADAS LESTE (on-site road east)

AR CONDICIONADO



ÁGUAS de TERRENO NORDESTE (site run-off north east)

JF#2     



  

ÁGUAS de TERRENO SUL

(Condensed water)

(FG#2)

(site run-off south)























 

 









COBERTURA

JF#3

(green roof)

(FG#3)















Para iniciar o dimensionamento pluvial, primeiramente definiu-se o evento de chuva que o sistema suportaria. Decidiu-se abrigar o volume de água corresponde a 1 hora de um evento de chuva de tempo de retorno 10 anos (72mm/h). Este parâmetro permite uma amortização adequada da chuva cotidiana e atende aos requisitos do LEED de manejamento. Na sequência, foram definidas as áreas de contribuição do terreno e seus coeficientes de permeabilidade. Algumas partes do terreno deságuam para fora do perímetro de intervenção e, portanto, não foram consideradas. To start the rain treatment sizing, firstly was set up the rain event that the system would support. It was decided to house the volume of water correspondent to 1 hour of a rainfall event with turnaround time of

FG#2 + FG#3 tratamento pluvial stormwater treatment

10 years (72mm/h). This parameter allows a proper amortization of daily rain and meets the requirements from LEED. Further, the site contributing sareas and their permeability coefficients were defined. Some parts of the site directs the stormwater to beyond the boundaries of intervention and therefore were not considered to the calculations.

11 . 26


GESTÃO DAS ÁGUAS DE CHUVA (RAINWATER MANAGEMENT) Média de chuva anual 1h-chuvas de 10 anos

72,05 (mm)

(Average annual rainfall 1h-10 year rain)

Área de Contribuição

Áreas Reais (m²) Coeficiente de escoamento Áreas Ativas (m²) (Real areas m²)

(Runoff coeficient)

(Active areas m²)

Volume esperado (m³)

Águas de terreno Nordeste (Site run-off northeast) Águas de terreno Sul (Site run-off south) Águas de estrada Leste (On-site road east) Cobertura (Green roof) Ar-Condicionado (Condensed water)

1700 3350 2500 -

0,15 0,2 0,8 -

255 670 2000 -

18,37 48,27 144,10 450,33 0,42

(Contribuition area)

FG#2 + FG#3 tratamento pluvial stormwater treatment

(Expected volume m³)

Os jardins filtrantes® para águas pluviais funcionam apenas com uma etapa de tratamento: filtros horizontais. Os filtros devem ser dimensionados a partir do volume de água que entrará no sistema contendo uma área de substrato adequada para o tratamento. Além das águas pluviais, estes jardins ainda receberão uma contribuição permanente da água condensada do sistema de resfriamento do edifício. The filtering gardens® for stormwater works with a solo treatment stage: horizontal filters. Filters should be sized based on the volume of water that enters the system containing an area of ​​substrate suitable for adequate treatment. Besides rainwater, these gardens will also receive a permanent contribution of condensed water coming from the cooling system of the building.

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(gray water)

ÁGUAS de ESTRADAS LESTE (on-site road east)

AR CONDICIONADO (Condensed water)

fluxo estimado: 158,4m³/h (estimated flow: 158,4m³/h)

ÁGUAS de TERRENO NORDESTE (site run-off northeast)

fluxo estimado: 10m³/d (estimated flow: 10m³/d)

TR = 10 anos (years)

fluxo estimado: 20,8m³/h (estimated flow: 20,8m³/h) TR = 10 anos (years)

JARDIM FILTRANTE #2 (filtering garden #2)

águas do terreno (site run-off)

águas de estrada (on-site road)

biovaleta (bioswale)

filtro horizontal

lagoa plantada

235m²

358m²

(horizontal filter)

(planted pound)

No infográfico ao lado é possível observar quais são as fontes de água para o filtering garden #2. Como há a obrigatoriedade (LEED) de reter o volume que cai durante 1 hora, o volume total de água entrando no sistema será de aproximadamente 180m 3/h. Sendo assim, o volume útil do jardim deve corresponder ao volume de água de entrada. Considerando uma altura de 0,7m de lâmina d’água, a área de jardim deve ser 260m 2. O jardim foi projetado para abrigar este volume e escoá-lo vagarosamente para a lagoa plantada. No caso de volume excedente, a água passa direto por um extravasor para a referida lagoa.

ar condicionado (chillers)

meio receptor (environment)

In the infographic aside it’s possible to see which are reuso

(reuse)

the sources of water for filtering garden #2. Since there is a requirement (LEED) to retain the volume falling for

FG#2

garden should correspond to the volume of incoming

tratamento pluvial stormwater treatment

The garden was designed to house this volume and it

1 hour, the total amount of water entering the system will be about 180m 3/h. Thus, the useful volume of the water. Whereas a height of 0.7 m water depth, the garden area should be 260m 2. slowly seeps into the planted pond. In case of excess volume, water runs straight through a spillway to that pond.

13 . 26


N

ÁGUAS de ESTRADA (on-site road)





  

(chillers)







 

AR CONDICIONADO ÁGUAS DO TERRENO

(site run-off)















 







 





1













REUSE









Caminho da água no FG#2 / Waterflow inside FG#2 14 . 26


COBERTURA (green roof)

ÁGUAS de TERRENO SUL (site run-off south)

fluxo estimado: 450m³/h (estimated flow: 450m³/h)

fluxo estimado: 48,5m³/h (estimated flow: 48,5m³/h)

TR = 10 anos (years)

TR = 10 anos (years)

JARDIM FILTRANTE #3 (filtering garden #3)

água pluvial águas do terreno

O filtering garden #3 recebe a maior parcela de água de chuva porque coleta todo o volume proveniente da cobertura. São aproximadamente 500m 3/h de água. Como fluxo estimado: 158,4m³/hnão há área suficiente para propiciar 1 hora de detenção para esse (estimated flow: 158,4m³/h) volume no jardim, o mesmo foi projetado para abrigar metade da vazão mostrada (225m 3/h) sendo que, durante o evento de chuva TR=10, o volume excedente será encaminhando diretamente para as bacias de retenção. Uma vez nas bacias, a água pode ser recirculada para aumentar o polimento ou ir para os tanques de reúso.

(rainwater)

(site run-off)

The filtering garden #3 receives the largest share of rainwater collection due to the entire volume coming from the rufftop. It’s approximately 500m 3/h of rainwater. As there is not enough garden area to

cobertura (roof)

filtro horizontal (horizontal filter)

FG#3 340m²

bacias de retenção (retention basins) 5 x 156m² = 780m²

tratamento pluvial stormwater treatment

meio receptor (environment)

reuso

(reuse)

provide one hour of detention, it was designed to house half of this flow(225m3/h)and that during the rain event TR=10, the excess amount will be heading directly to retention basins.Once in the basins, the water can be recirculated to increase the polishing or going to reuse tanks.

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N



   





 



ÁGUAS DO TERRENO

(site run-off)















 







 





1







REUSE

2

COBERTURA

REUSE

(green roof)















Caminho da água no FG#3 / Waterflow inside FG#3 16 . 26


As bacias de retenção tem capacidade para estocar durante 1 hora todo o volume coletado pelos filtering gardens #2 e #3. São aproximadamente 650m 3 de água que circulam pelas diferentes bacias em desnível, formando pequenos corpos aquáticos e quedas d’água que conferem dinamismo ao paisagismo antes de adentrar o tanque de reúso interno ao edifício. Em estações de seca, as bacias de retenção podem permanecer com o nível d’água mais baixo, transformandose em jardins em desnível com formações rochosas e vegetais esparsas. The retention basins have the capacity to store over 1 hour the entire volume collected by filtering gardens #2 and #3. Is approximately 650m 3 of water circulating through the different basins sunken, forming small water bodies and waterfalls that give dynamism

FG#2 + FG#3 tratamento pluvial stormwater treatment

to the landscape before entering the internal reuse tank of the building. In dry seasons, retention basins may remain with a lower water level turning into sunken gardens with rock formations and scattered vegetation.

17 . 26


Ilustrações Ilustrations


Paisagismo Sul + Bacias / South landscaping + basins 19 . 26


Paisagismo Sul + Bacias / South landscaping + basins 20 . 26


Lagoa plantada FG#1/ Planted pond FG#1 21 . 26


Lagoa plantada FG#1/ Planted pond FG#1 22 . 26


Filtros verticais e horizontais FG#1/ Horizontal filters FG#1 23 . 26


Consideraçþes finais Final considerations


Este Memorial Técnico apresentou os dados que nortearam a concepção dos sistemas de tratamento para o L’Oréal Research and Innovation Center. A solução adotada seguiu os requisitos morfológicos e funcionais da equipe de design e atendeu as requisições exigidas pelo GBC para obtenção dos pontos para a certificação LEED. A listagem definitiva de equipamentos hidráulicos e elétricos e demais detalhes necessários para a construção serão fornecidos durante a fase de Projeto Executivo a se iniciar em 2014. Os procedimentos para cuidado dos jardins filtrantes© serão descritos no Manual de Operação e Manutenção a ser entregue após a implantação. This Technical Memorial presented the data that guided the design of treatment systems for L’Oréal Research and Innovation Centre. The solution adopted followed

Considerações finais Final considerations

the morphological and functional requirements of the design team and met the requests required by GBC to obtain the points for LEED certification. The definitive index of hydraulic and electrical equipments and other details required for construction will be provided during the Executive Project to start in 2014. The procedures for care of the filtering gardens are described in the Operation and Maintenance Manual to be delivered in the end of construction.

25 . 26


Equipe de projeto de paisagismo / Arq. Plínio Oliveira Arq. Maria Estela Ribeiro Arq. Marina Marques Rafael Baldam

Condomínio Praça Capital - Edifício Madri, salas 125 e 122 Rua José Rocha Bonfim, 214 - Santa Genebra 13080-650 - Campinas/SP - Brasil

Landscape Design Team


technical memorial for l'óreal  

presentation about conception and sizing of constructed wetland systems for sanitary effluent treatment and stormwater management.

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