Comparação do desempenho da filtração direta ascendente e da filtração direta descendente com ênfase na remoção de esporos de bactérias aeróbias e microesferas como indicadores de remoção de oocistos de Cryptosporidium

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, Álef Luan de Souza
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/49307
Resumo: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2023.
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spelling Comparação do desempenho da filtração direta ascendente e da filtração direta descendente com ênfase na remoção de esporos de bactérias aeróbias e microesferas como indicadores de remoção de oocistos de CryptosporidiumÁgua - purificação - filtraçãoÁguaÁgua - tratamentoDissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2023.A presença de oocistos de Cryptosporidium na água para consumo humano representa fator de risco à saúde pública. No entanto, devido à complexidade e custos relacionados à metodologia de quantificação desse patógeno, o monitoramento de sua remoção em estações de tratamento de água (ETA) tem sido realizado por meio de indicadores com o intuito de viabilizar análises sistemáticas. Dois dos indicadores já investigados e reconhecidos pela comunidade científica são os esporos de bactérias aeróbias (EBA) e as microesferas fluorescentes de poliestireno. Neste contexto, o presente estudo avalia e compara o desempenho da filtração direta ascendente (FA) com a filtração direta descendente (FD), com ênfase na remoção de EBA como indicador para avaliação da remoção de oocistos de Cryptosporidium. A metodologia foi dividida em duas etapas: ensaios em escala de bancada – testes de jarros para construção do diagrama de coagulação e definição das melhores condições de pH e dose do coagulante (sulfato de alumínio) - e experimentos de filtração em escala piloto. Nos experimentos piloto de filtração foram avaliadas as remoções de turbidez, cor aparente, coliformes, EBA e microesferas, considerando duas condições operacionais – (1) filtro ascendente e descendente operando com a mesma taxa de filtração (5 m/h) e (2) filtro ascendente e descendente operando com mesma vazão, de 59,41 L/h (equivalente à taxa de filtração de 5 m/h no FA e 10,48 m/h no FD). O filtro descendente apresentou, em geral, eficiência de remoção um pouco superior ao filtro ascendente. A remoção média de EBA foi de 2,35 e 2,33 no filtro descendente e de 1,98 e 1,60 log no filtro ascendente na condição operacional 1 e na condição operacional 2, respectivamente. No entanto, as diferenças na eficiência de remoção para o FD e FA não foram consideradas estatisticamente significativas, na maioria dos casos. A eficiência de remoção das microesferas fluorescentes foi superior à de EBA em ambos os filtros e variou de 3 a 5 log, reforçando que a remoção de esporos de bactérias aeróbias (EBA) é indicador conservador com relação à remoção de microesferas e, consequentemente, da remoção dos oocistos de Cryptosporidium. Por fim, os dados revelaram inexistência de correlação entre a remoção de EBA e remoção de turbidez e de microesferas.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)The presence of Cryptosporidium oocysts in drinking water represents a potential risk for human health. However, due to the complexity and costs associated with the routine of quantification of Cryptosporidium oocysts in water, monitoring its removal in water treatment plants (WTP) has been carried out using surrogates’ parameters. Two of the surrogates already investigated and recognized by the scientific community are aerobic spore-forming bacteria (ASFB) and fluorescent polystyrene microspheres. In this context, this study evaluates and compares the performance of upflow direct filtration (UF) and downflow direct filtration (DF), with emphasis on the removal of ASFB as surrogate for the removal of Cryptosporidium oocysts. The methodology was divided into two stages: bench scale tests – jar tests to draw the coagulation diagram and select the best pH conditions and coagulant dose (aluminum sulfate) – and pilot-scale filtration experiments. In the pilot filtration experiments, the removal of turbidity, apparent color, coliforms, ASFB and microspheres were evaluated, considering two operating conditions: (1) upflow and downflow filters operating with the same filtration rate (5 m/h); (2) downflow and upflow filters operating with the same flow rate of 59.41 L/h (equivalent to a filtration rate of 5 m/h in UF and 10.48 m/h in DF). In general, the downflow filter presented a slightly higher removal efficiency than the upflow filter. The average ASFB removal was 2.35 log and 2.33 log in the downflow filter, and 1.98 log and 1.60 log in the upflow filter, operating under operational condition 1 and operational condition 2, respectively. However, the differences in removal efficiency of DF and UF were not statistically significant in most cases. The removal efficiency of fluorescent microspheres was higher than those of ASFB in both filters and ranged from 3 to 5 log, supporting that the removal of aerobic spore-forming bacteria (ASFB) is a conservative surrogate of the removal of microspheres and, consequently, of the removal of Cryptosporidium oocysts. Finally, the data revealed no correlation between removal of ASFB and removal of turbidity and of microspheres.Faculdade de Tecnologia (FT)Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos HídricosBrandão, Cristina Celia SilveiraPereira, Álef Luan de Souza2024-07-29T21:29:50Z2024-07-29T21:29:50Z2024-07-292023-10-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfPEREIRA, Álef Luan de Souza. Comparação do desempenho da filtração direta ascendente e da filtração direta descendente com ênfase na remoção de esporos de bactérias aeróbias e microesferas como indicadores de remoção de oocistos de Cryptosporidium. 2023. 103 f., il. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/49307porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-08-09T19:08:33Zoai:repositorio.unb.br:10482/49307Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-08-09T19:08:33Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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