Sistema de múltiplas etapas com filtração lenta no tratamento domiciliar de águas superficiais com risco microbiológico
Ao redor do mundo, 2,1 bilhões de pessoas não tem acesso a água segura em quantidade e qualidade adequadas, apesar de ser considerado um direito humano. Dessa forma, existe demanda para o desenvolvimento e o aprimoramento de tecnologias de tratamento de água em escala domiciliar. Entre essas tecnolo...
| Autor: | |
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| Formato: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2021 |
| País: | Brasil |
| Recursos: | Universidade de São Paulo (USP) |
| Repositorio: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:teses.usp.br:tde-24092021-085308 |
| Acesso em linha: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-24092021-085308/ |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palavra-chave: | água potável BioSand filter drinking water filtração lenta em areia filtro BioSand household water treatment rural sanitation saneamento rural slow sand filtration tratamento de água domiciliar |
| Resumo: | Ao redor do mundo, 2,1 bilhões de pessoas não tem acesso a água segura em quantidade e qualidade adequadas, apesar de ser considerado um direito humano. Dessa forma, existe demanda para o desenvolvimento e o aprimoramento de tecnologias de tratamento de água em escala domiciliar. Entre essas tecnologias, o Filtro Lento Domiciliar (FLD) tem apresentado resultados promissores; entretanto, ainda possui limitações que carecem de solução (e.g., limitação ao tratar água com elevada turbidez e baixa eficiência durante os períodos nos quais a camada biológica – schmutzdecke – não está totalmente desenvolvida). Nesse contexto, um sistema em múltiplas etapas foi construído e avaliado durante 442 dias ininterruptos, tratando água superficial natural. Tal sistema contava com 3 etapas: pré-tratamento por sedimentação e filtração em tecido, filtração lenta em FLD e desinfecção com hipoclorito de sódio. Durante o período de operação, cada etapa foi avaliada individualmente na remoção de parâmetros físico-químicos e microbiológicos. Ainda, dois modelos distintos de FLD foram comparados. O FLD-d possuía um difusor, enquanto o FLD-b contou com um reservatório equipado com uma boiam, visando a melhoria da eficiência do filtro. A remoção de cistos de Giardia e oocistos de Cryptosporidium pelos FLDs também foi avaliada. Os resultados mostraram que o sistema foi capaz de produzir água com turbidez média abaixo de 3 UNT, cor aparente média abaixo de 12 UH e ausência de Escherichia coli em mais de 70% das amostras, sendo todas caracterizadas como de baixo risco (<10 UFC 100 mL-1), além de um residual de cloro livre de 1,4 mg L-1. O pré-tratamento reduziu a turbidez de entrada dos filtros, além de remover bactérias. A desinfecção, por sua vez, inativou as bactérias que eventualmente estavam presentes na água filtrada, apesar de sua baixa eficiência na inativação de cistos e oocistos de protozoários. FLD-d e FLD-b removeram, em média, 2,3 ± 0,8 log e 2,9 ± 0,3 log de Giardia spp., respectivamente, e 0,9 ± 0,4 log e 1,1 ± 0,7 log de Cryptosporidium spp., respectivamente. De forma geral, os parâmetros de correlação mais forte com as eficiências de remoção de turbidez, bactérias e protozoários foram a taxa de filtração, tempo de operação e idade da schmutzdecke. O FLD-b apresentou desempenho significativamente superior ao FLD-d na remoção de turbidez, cor aparente e E. coli. O sistema foi considerado potencialmente adequado para famílias isoladas da rede de distribuição de água, principalmente pela sua eficiência e simplicidade. Recomendam-se estudos que busquem uma opção de desinfecção capaz de inativar protozoários no contexto de tratamentos descentralizados. |
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